動量守恒定律教學設計
王元利 即墨二中
我們必須讓學生知道,自然界事物的“變化”和“不變”并不是孤立的。 “變”往往包含“不變”,“不變”又包含“變”。 只有全面深刻的分析動量守恒定律教案,提出問題,才能把握事物的本質規律。
教學目標及要求
1.了解系統、內力、外力的概念以及動量守恒定律的物理意義;
2、明確動量守恒的適用條件和范圍;
3、培養學生從實驗現象中收集、處理信息的能力,強化學生的辯證思維能力。
4、通過小組學習培養學生的合作精神。
教學流程
一、問題討論
1、問:如果一個人面向墻壁動量守恒定律教案,站在光滑的水平面上,用力推墻會發生什么? 并用你所學的知識來解釋它。
2、討論:在討論過程中,要求學習組成員發表自己的意見,互相補充和提高。 形成統一意見后,小組代表即可發言。 在尚未形成統一意見的團體中,成員可以自由發言。
3、總結:教師對學生的正確分析給予肯定,并對答案中的不足或錯誤進行認真分析和糾正。
老師進一步強調了動量定理:只要物體受到外力的沖量,物體的動量就一定會發生變化。 在上題中,有同學之所以認為墻沒有移動,并不是因為墻的動量沒有改變,而是因為墻與地球相連,質量太大,速度變化了太小了,所以我們無法檢測到它。
2.學習新課程
(一)實驗:
1.教師示范,學生觀察
兩輛車靜止地放置在光滑的水平玻璃板上,它們之間有壓縮彈簧,并用細線綁在一起。 請學生觀察以下三種情況下會出現什么現象。 從這些現象中能否發現什么規律呢?
①各車質量相等。 (使用天平稱量手推車的質量)。 在距兩個手推車等距離處放置一個擋板,并剪斷細線。
②A車的質量是B車的2倍(用天平稱重)。 移動A車的擋板,使與A車的距離減少到原來的一半,剪斷細線。
③A車的質量是B車的3倍,移動A車的擋板,使與A車的距離減少到原來的1/3,剪斷細線。
2.學生整理實驗數據
3、總結:各研究組成員交換意見,共同討論。 代表發言,老師作出適當點評,然后與全班同學進行總結。
4.討論m1v1=m2v2的物理意義。 要求學生注意分析每輛車動作前后動量的變化。 同時關注兩輛車總動量的變化?
要求學生獨立思考、自由發言。 它們可以互相補充或糾正。 教師可以及時提出問題并進行指導。
m1v1=m2v2的物理意義:兩車相互作用后,動量大小相同。
等等,方向相反,因此總動量(動量的矢量和)為零。 不難發現,在相互作用之前,兩輛車都是靜止的,總動量為零。 可以看出,交互前后兩輛車的總動量保持不變。 對于每輛車來說,動量都會發生變化,但是兩輛車的整體動量保持不變。
3. 動量守恒定律的理論證明
1.要求學生仔細研究圖7-13中的問題推理過程,并在小組內互相交流。要求學生回答以下問題
(1)這個推導過程使用了哪些定律或定理?
(2)扣除的結果是什么?
P1+ P2 = P1'+ P2' 或 m1v1+ m2v2 = m1v1'+ m2v2'
(3) 根據這個結果,我們是否可以認為,對于任何條件下相互作用的物體,動量為
保持不變又怎樣?
實驗中使用的水平玻璃板,上題中的球位于光滑的水平地面上。 這塊玻璃板及其光滑度意味著什么條件?
這說明小車和小球不受水平方向的力。 分析小車和小球所受的力,不難發現它們的合力為零。
2 系統內力和外力動量守恒的條件和應用范圍
系統——相互作用的對象組成一個系統。系統可大可小,系統中可以有很多或很多對象。
很少。
內力——系統中物體之間的相互作用
外力——系統外部的物體對系統內部的物體施加的力
內力和外力不是恒定的。 根據系統的大小,內力可以變成外力,外力也可以變成內力。
條件是兩個相互作用的物體(系統)的總動量保持不變。 條件是系統所受的總外力為零或沒有外力。
動量守恒定律:如果系統不受外力作用或者外力合力為零,則系統的總動量守恒。
保持不變。
適用范圍:
① 碰撞(正面碰撞、斜向碰撞)及任何形式的相互作用
②由多個對象組成的系統
③比牛頓定律的應用范圍更廣,包括高速運動、低速運動、宏觀物體、微觀物體。 它是自然界普遍適用的基本規律之一。
【課堂鞏固】
① 系統 ② 內力 ③ 外力 ④ 動量守恒定律的表達式:
P1+ P2 = P1'+ P2' 或 m1v1+ m2v2 = m1v1'+ m2v2' ⑤ 動量守恒定律的適用條件和范圍
[家庭作業]
1. 圖7-16 問題
2.P125 2.3