動量守恒理論 動量守恒定理是自然界最重要、最常見的守恒理論之一。 它既適用于宏觀物體，也適用于微觀粒子； 動量守恒定律也適用于力機制不清楚的問題。 除了牛頓的運動定理和能量觀點之外，它是解決動力學問題的另一種更廣泛的方法物理牛頓第一定律思維導圖，而且這個定理將來也將應用于磁學和熱學中。 【知識與能力目標】 1、理解動量守恒定律的確切含義和表達方式； 2.能夠運用動量定律和牛頓第三定理推導出動量守恒定律； 3.了解動量守恒定律的適用條件和范圍；【過程與方法目標】1.學會用動量守恒原理解釋現象； 2.能夠運用動量守恒原理分析和解決運動問題。 【情感心態與價值目標】1、通過動量守恒原理的推演，培養中學生實事求是的科學心態和嚴謹的推理方法； 2、通過動量守恒原理的學習，讓中學生進一步掌握數學的思維方式和研究規律。 了解化學從生產實踐開始。 3、通過對實驗現象的準確觀察，深入思考，把握主要矛盾的具體概括，形成規律。 反過來，用規律來指導實踐，發現新的規律。 理論與實踐相輔相成，在把握客觀規律的基礎上逐步認識和改造自然。 【教學重點】掌握動量守恒原理及其產生條件【教學難點】矢量投影儀、幻燈片、動量守恒原理CAI教案、兩輛質量相等的卡車、細電線、彈簧、重物、和氣墊滑梯。
教學過程 1、衍生新課 首先，讓中學生復習動量和動量定律：P=mv； Ft=PP=P 動量定律研究物體在受力一段時間后動量如何變化。 當這些對象相互作用時會發生什么？ A。 請兩個朋友穿上溜冰鞋，站在教室旁邊。 請中學生A推動中學生B的移動方向。 C。 老師分析：兩個朋友靠得很近，他們的氣勢如何？ 互相推搡，各自的氣勢如何？ 總動量是多少？ 【通過生活實例啟發中學生，讓他們以求解決的態度去思考、探索，積極討論】d． 學生討論并給出不同的答案。 接下來用實驗來驗證 2、新課教學 （1）實驗與觀察，初步得到兩輛小貨車交互前后動量變化的關系 a． 利用多媒體講義：介紹實驗裝置。 兩輛質量相等的馬車靜止放置在光滑的水平木板上，它們之間安裝有彈簧，并用細線將它們綁在一起。 b. CAI講義模擬實驗的方法：【通過演示實驗讓中學生仔細觀察，深入思考，抓住主要矛盾，具體概括，產生規律】實驗一：首次使用等質量距離彈跳等距離物體的時間順序在表圈上。 實驗2：在其中一輛卡車上加一個重物物理牛頓第一定律思維導圖，使其質量變為原來的2。重復上述實驗，觀察卡車到達兩個木擋板的順序。 C。 學生分組在氣墊滑軌上進行實驗、觀察。
d. 實驗結束后，各組匯報實驗現象： 中學生甲：如果用兩輛相同質量的卡車進行實驗，并且卡車同時撞到距彈跳點距離相同的塊上，則中學生學生B：如果用兩輛不同質量的卡車做一個實驗，看質量較大的卡車較晚到達，質量較小的卡車先到達，當質量較小的卡車到達擋板時，質量較大的卡車行駛到彈簧和木板之間的中點。 班主任針對實驗現象提出了一個分析問題：細鐵絲被切斷之前，兩輛大車的動量是多少？ 總動量是多少？ 汽車分別進行什么運動？ 根據兩輛大車的運動，分析小球運動的距離和時間，得到它們的速度之間的關系。 根據動量等于質量和速度的乘積，那么各自的動量和彈起后的總動量是多少？ 比較彈射前后的總動量，你會得出什么推論。 F。 學生討論完畢后，回答上述問題：兩輛大車被切斷之前，各自的動量為0，總動量為0； 中學生對于兩個大車被彈簧彈出后的運動有兩種想法：一是感覺加速的直線運動；二是感覺直線運動。 另一個感覺勻速直線運動。 班主任結合卡車彈射后合力的特點，得出卡車彈射后勻速直線運動； 并向中學生解釋卡車之所以獲得速度是由于彈力的即時沖力。 實驗中學：兩輛大車同時彈起，同時獲得加速度，同時到達彈起處等距離的擋板上。
實驗中，用同樣的方法獲得小質量汽車的速度是大質量汽車的兩倍，且方向相反。 求得：實驗中學，兩輛車的動量分別為：mv，-mv，動量向量和為0。在實驗中學，兩輛車的動量分別為：mv，-2mvv/ 2，動量矢量之和為0。經過比較，得出交互前后兩輛貨車的總動量相等。 轉折：昨天我們解剖了一個實驗現象：兩輛貨車相互作用前后，它們的總動量相等，那么我們可以用物理推演來證明嗎？ （2）動量守恒原理的推導 利用多媒體展示如下數學情況：兩個小球在光滑的水平面上做勻速運動，質量分別為m1和m2，沿直線同向運動。同一條直線，速度分別為v1和v2，且v1>v2，一段時間后，m2追上m1，兩球發生碰撞，碰撞后的速度為v′1。 過程中遇到的平均斥力F有何關系？ 寫出碰撞過程中所產生的外力的沖量和每個球動量的變化。 結合動量定律，推導得到哪些表達式。 3.學生回答：第一個和第二個小球在碰撞中所受到的平均斥力F1和F2是一對相互排斥的力，大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，作用在兩個物體上目的; 第一個球的影響是： 第二個球的影響是：【采用“問答-提問”的模式，層層推理，讓中學生自己導入最終結果，加深中學生的理解。 '這個定理的理解]且F1和F2大小相等，方向相反，所以4.師生共同表達上式的含義：兩個小球碰撞的總動量等于總動量碰撞后。
5.教師問：朋友們，在剛才的實驗和推理例子中，兩個物體上作用著什么力？ 中學生回答：實驗中的卡車受到重力、支撐力和彈簧力的影響。 推例中的球受到對方施加的重力、支撐力和斥力。 6、老師總結了上述力的特點：朋友分析的力中，彈力和A到B的平均斥力是相互作用的卡車和彈簧之間發生的力或者是兩個力互相碰撞。 球之間相互排斥，而重力和支撐力則由相互作用的物體以外的物體施加在它們上。 7. 獲取交互對象并將其寫在黑板上，形成一個系統。 比如實驗中的兩輛卡車或者推理例子中的兩個小球相撞； 系統中相互作用的物體之間的相互排斥力稱為內力。 例如：實驗中，兩輛大車通過彈簧相互施加的彈力； 兩個小球在碰撞過程中相互施加的平均斥力。 其他外界物體對系統的排斥力稱為外力。 例如實驗和推論例子中的重力和支撐力。 【給出實物，講清楚】 （三）動量守恒定律的條件和內容 中學生閱讀課文，總結動量守恒定律。 如果系統沒有受到外力或者所受到的外力之和為0，則系統的總動量保持不變。 這個推論稱為動量守恒定律。 班主任把動量守恒的表達式寫在黑板上：并表達出每個字母代表的數學量。 問：我們剛才推導出，當系統沒有受到外力或者外力之和為0時，系統的動量保持不變。 你認為可以用什么表達來形容這個推論？ 經過中學生討論回答后，班主任總結了動量守恒定律的幾種表達式：P=P（系統相互作用前的總動量P等于相互作用后的總動量P）P =0（系統總動量增量為0） P=-P（兩個相互作用的物體組成的系統） 兩個物體的動量增量大小相等，方向相反。
mv+mv=mv+mv（兩個相互作用的物體組成一個系統，前面的動量之和等于后面的動量之和）判斷動量是否守恒的過程如下：質量為的斜面M 靜止在光滑的水平面上，質量為 m 的小物體從斜面的底部滑向頂部，沒有初速度。 由斜面和小物體組成的系統動量守恒嗎？ 爆燃前后手榴彈的動量是否守恒。 將兩塊強磁磁鐵分別放在兩輛卡車上。 磁鐵的同性磁鐵是相反的。 卡車放置在光滑的水平桌面上。 大車分開，彼此沒有接觸。 兩車相互作用前后動量是否守恒。 在光滑的桌子上有一個平板車，將一個鐵塊以水平速度v扔到平板車上，最后將鐵塊和平板車以共同的速度v連接起來，是否鐵塊的總動量將鐵塊扔到平板車上前后，對平板車進行保存。 通過以上案例的分析，得到：判斷系統動量是否守恒，主系統所受的外力之和是否為0。 注：“外力之和”和“所得結果外力”不是同一個概念：外力之和是指作用在系統上的所有外力平移到某一點計算得到的矢量和。 合外力是指作用在物體（質點）上的外力的矢量和。 當內力遠小于外力時，可以忽略外力，也可以利用動量守恒問題來解決，例如爆燃。 動量守恒定律不僅適用于碰撞，也適用于任何相互作用。 它不僅適用于由兩個對象組成的系統，也適用于由多個對象組成的系統。
【通過實例鞏固所獲得的定理，并運用多種方法，使中學生能夠舉一反三，加深理解，獲得一定的解決問題的經驗】（四）原理的適用范圍動量守恒 1.學生閱讀課文的相關內容。 2. 學生總結動量守恒定理的應用范圍。 3、老師總結：從小到微觀的粒子到大天體，無論相互排斥的性質如何，雖然相互作用不太好理解，但動量守恒定律是適用的。 鞏固練習（課外練習）如圖，鐵塊B與水平桌面接觸平穩，炮彈A沿水平方向射入木塊后，停留在鐵塊中，將木塊壓緊。彈簧到最短，現在把炮彈和木塊結合彈簧（質量不可忽略）作為研究對象（系統），這個系統從炮彈啟動到發射的整個過程中動量是否守恒將彈簧壓縮至最短。 （五）小結 通過本課的學習，我們知道： 1、動量守恒理論研究的是由相互作用的物體組成的系統。 2、在理想狀態下，即仍然滿足守恒條件時，系統“總動量不變”并不意味著系統開始和結束時兩個狀態的總動量相等，而是整個過程中任意兩個時刻的總動量相等，并且不能假設系統中每個物體的總動量保持不變。 3、動量守恒的條件是：不受外力或所受外力之和為04。動量守恒原理是自然界普遍適用的基本定律之一。 除了適用于宏觀物體的低速運動外，還適用于微觀現象和高速運動。