高二动量守恒定律教案 篇一
引言:
动量守恒定律是物理学中的重要定律之一,它可以帮助我们理解和解释物体运动的规律。在高二阶段,学生已经具备了一定的物理基础知识,因此在教授动量守恒定律时,我们可以通过实例和实验来加深学生的理解和应用能力。
一、教学目标和重点
1. 教学目标:
a. 了解动量守恒定律的概念和表达式;
b. 掌握动量守恒定律的应用方法;
c. 培养学生的实验设计和数据处理能力。
2. 教学重点:
a. 动量守恒定律的概念和表达式;
b. 动量守恒定律在碰撞问题中的应用;
c. 实验设计和数据处理能力的培养。
二、教学内容和方法
1. 教学内容:
a. 动量守恒定律的概念和表达式;
b. 动量守恒定律在碰撞问题中的应用;
c. 实验设计和数据处理。
2. 教学方法:
a. 讲授与演示相结合,通过教师讲解和实验演示来引发学生的兴趣;
b. 实验设计和数据处理能力的培养,通过实验设计和数据处理的训练来提高学生的实践能力。
三、教学过程
1. 导入:
通过一个简单的实例,引导学生思考动量守恒定律的概念和作用。
2. 理论讲解:
a. 讲解动量守恒定律的概念和表达式,引导学生理解动量守恒的基本原理;
b. 通过多个实例,讲解动量守恒定律在碰撞问题中的应用。
3. 实验演示:
a. 设计一个简单的实验,通过撞球实验来验证动量守恒定律;
b. 引导学生观察和记录实验数据,并进行数据处理。
4. 实验讨论:
a. 学生根据实验结果,讨论动量守恒定律在实验中的表现;
b. 学生根据实验结果,进一步探讨碰撞问题中的动量守恒定律应用。
5. 拓展应用:
a. 引导学生思考动量守恒定律在其他物理问题中的应用;
b. 给予学生一些拓展问题,激发学生的思考和创新能力。
四、教学评估
通过实验结果的讨论和拓展应用问题的解答,检验学生对动量守恒定律的理解和应用能力。
五、教学反思
本节课通过实验演示和讨论,使学生更加深入地理解了动量守恒定律的概念和应用。同时,通过实验设计和数据处理训练,培养了学生的实践能力和创新思维。在今后的教学中,可以进一步拓展动量守恒定律的应用领域,提高学生的问题解决能力。
高二动量守恒定律教案 篇二
引言:
动量守恒定律是高二物理学习中的重要内容之一,它涉及到碰撞和运动的关系,是学生理解和应用的重点。在本节课中,我们将通过理论讲解和实验演示,帮助学生深入理解动量守恒定律的概念和应用方法。
一、教学目标和重点
1. 教学目标:
a. 理解动量守恒定律的概念和表达式;
b. 掌握动量守恒定律在碰撞问题中的应用方法;
c. 培养学生的实验设计和数据处理能力。
2. 教学重点:
a. 动量守恒定律的概念和表达式;
b. 动量守恒定律在碰撞问题中的应用;
c. 实验设计和数据处理能力的培养。
二、教学内容和方法
1. 教学内容:
a. 动量守恒定律的概念和表达式;
b. 动量守恒定律在碰撞问题中的应用;
c. 实验设计和数据处理。
2. 教学方法:
a. 讲授与演示相结合,通过教师讲解和实验演示来引发学生的兴趣;
b. 实验设计和数据处理能力的培养,通过实验设计和数据处理的训练来提高学生的实践能力。
三、教学过程
1. 导入:
通过一个简单的实例,引导学生思考动量守恒定律的概念和作用。
2. 理论讲解:
a. 讲解动量守恒定律的概念和表达式,引导学生理解动量守恒的基本原理;
b. 通过多个实例,讲解动量守恒定律在碰撞问题中的应用。
3. 实验演示:
a. 设计一个简单的实验,通过撞球实验来验证动量守恒定律;
b. 引导学生观察和记录实验数据,并进行数据处理。
4. 实验讨论:
a. 学生根据实验结果,讨论动量守恒定律在实验中的表现;
b. 学生根据实验结果,进一步探讨碰撞问题中的动量守恒定律应用。
5. 拓展应用:
a. 引导学生思考动量守恒定律在其他物理问题中的应用;
b. 给予学生一些拓展问题,激发学生的思考和创新能力。
四、教学评估
通过实验结果的讨论和拓展应用问题的解答,检验学生对动量守恒定律的理解和应用能力。
五、教学反思
通过本节课的教学,学生对动量守恒定律的理解和应用能力有了明显的提高。同时,通过实验设计和数据处理的训练,学生的实践能力和创新思维也得到了锻炼。在今后的教学中,可以进一步拓展动量守恒定律的应用领域,提高学生的问题解决能力。
高二动量守恒定律教案 篇三
高二动量守恒定律教案
教学目标:
一、知识目标
1、理解动量守恒定律的确切含义.
2、知道动量守恒定律的适用条件和适用范围.
二、能力目标
1、运用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律.
2、能运用动量守恒定律解释现象.
3、会应用动量守恒定律分析、计算有关问题(只限于一维运动).
三、情感目标
1、培养实事求是的科学态度和严谨的推理方法.
2、使学生知道自然科学规律发现的重大现实意义以及对社会发展的巨大推动作用.
重点难点:
重点:理解和基本掌握动量守恒定律.
难点:对动量守恒定律条件的掌握.
教学过程:
动量定理研究了一个物体受到力的冲量作用后,动量怎样变化,那么两个或两个以上的物体相互作用时,会出现怎样的总结果?这类问题在我们的日常生活中较为常见,例如,两个紧挨着站在冰面上的同学,不论谁推一下谁,他们都会向相反的方向滑开,两个同学的动量都发生了变化,又如火车编组时车厢的对接,飞船在轨道上与另一航天器对接,这些过程中相互作用的物体的动量都有变化,但它们遵循着一条重要的规律.
(一)系统
为了便于对问题的讨论和分析,我们引入几个概念.
1.系统:存在相互作用的几个物体所组成的整体,称为系统,系统可按解决问题的需要灵活选取.
2.内力:系统内各个物体间的相互作用力称为内力.
3.外力:系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力,称为外力.
内力和外力的区分依赖于系统的选取,只有在确定了系统后,才能确定内力和外力.
(二)相互作用的两个物体动量变化之间的关系
【演示】如图所示,气垫导轨上的A、B两滑块在P、Q两处,在A、B间压紧一被压缩的弹簧,中间用细线把A、B拴住,M和N为两个可移动的挡板,通过调节M、N的位置,使烧断细线后A、B两滑块同时撞到相应的挡板上,这样就可以用SA和SB分别表示A、B两滑块相互作用后的速度,测出两滑块的质量mA\mB和作用后的位移SA和SB比较mASA和mBSB.
1.实验条件:以A、B为系统,外力很小可忽略不计.
2.实验结论:两物体A、B在不受外力作用的条件下,相互作用过程中动量变化大小相等,方向相反,即△pA=-△pB或△pA+△pB=0
【注意】因为动量的.变化是矢量,所以不能把实验结论理解为A、B两物体的动量变化相同.
(三)动量守恒定律
1.表述:一个系统不受外力或受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律.
2.数学表达式:p=p’,对由A、B两物体组成的系统有:mAvA+mBvB= mAvA’+mBvB’
(1)mA、mB分别是A、B两物体的质量,vA、vB、分别是它们相互作用前的速度,vA’、vB’分别是它们相互作用后的速度.
【注意】式中各速度都应相对同一参考系,一般以地面为参考系.
(2)动量守恒定律的表达式是矢量式,解题时选取正方向后用正、负
来表示方向,将矢量运算变为代数运算.3.成立条件
在满足下列条件之一时,系统的动量守恒
(1)不受外力或受外力之和为零,系统的总动量守恒.
(2)系统的内力远大于外力,可忽略外力,系统的总动量守恒.
(3)系统在某一方向上满足上述(1)或(2),则在该方向上系统的总动量守恒.
4.适用范围
动量守恒定律是自然界最重要最普遍的规律之一,大到星球的宏观系统,小到基本粒子的微观系统,无论系统内各物体之间相互作用是什么力,只要满足上述条件,动量守恒定律都是适用的.
(四)由动量定理和牛顿第三定律可导出动量守恒定律
设两个物体m1和m2发生相互作用,物体1对物体2的作用力是F12,物体2对物体1的作用力是F21,此外两个物体不受其他力作用,在作用时间△Vt 内,分别对物体1和2用动量定理得:F21△Vt =△p1;F12△Vt =△p2,由牛顿第三定律得F21=-F12,所以△p1=-△p2,即:
△p=△p1+△p2=0或m1v1+m2v2= m1v1’+m2v2’.
【例1】如图所示,气球与绳梯的质量为M,气球的绳梯上站着一个质量为m的人,整个系统保持静止状态,不计空气阻力,则当人沿绳梯向上爬时,对于人和气球(包括绳梯)这一系统来说动量是否守恒?为什么?
【解析】对于这一系统来说,动量是守恒的,因为当人未沿绳梯向上爬时,系统保持静止状态,说明系统所受的重力(M+m)g跟浮力F平衡,那么系统所受的外力之和为零,当人向上爬时,气球同时会向下运动,人与梯间的相互作用力总是等值反向,系统所受的外力之和始终为零,因此系统的动量是守恒的.
【例2】如图所示是A、B两滑块在碰撞前后的闪光照片部分示意图,图中滑块A的质量为0.14kg,滑块B的质量为0.22kg,所用标尺的最小刻度是0.5cm,闪光照相时每秒拍摄10次,试根据图示回答:
(1)作用前后滑块A动量的增量为多少?方向如何?
(2)碰撞前后A和B的总动量是否守恒?
【解析】从图中A、B两位置的变化可知,作用前B是静止的,作用后B向右运动,A向左运动,它们都是匀速运动.mAvA+mBvB= mAvA’+mBvB’
(1)vA=SA/t=0.05/0.1=0.5(m/s);
vA′=SA′/t=-0.005/0.1=-0.05(m/s)
△pA=mAvA’-mAvA= 0.14*(-0.05)-0.14*0.5=-0.077(kg·m/s),方向向左.
(2)碰撞前总动量p=pA=mAvA=0.14*0.5=0.07(kg·m/s)
碰撞后总动量p’=mAvA’+mBvB’
=0.14*(-0.06)+0.22*(0.035/0.1)=0.07(kg·m/s)
p=p’,碰撞前后A、B的总动量守恒.
【例3】一质量mA=0.2kg,沿光滑水平面以速度vA=5m/s运动的物体,撞上静止于该水平面上质量mB=0.5kg的物体B,在下列两种情况下,撞后两物体的速度分别为多大?
(1)撞后第1s末两物距0.6m.
(2)撞后第1s末两物相距3.4m.
【解析】以A、B两物为一个系统,相互作用中无其他外力,系统的动量守恒.
设撞后A、B两物的速度分别为vA’和vB’,以vA的方向为正方向,则有:
mAvA=mAvA’+mBvB’;
vB’t-vA’t=s
(1)当s=0.6m时,解得vA’=1m/s,vB’=1.6m/s,A、B同方向运动.
(2)当s=3.4m时,解得vA’=-1m/s,vB’=2.4m/s,A、B反方向运动.
【例4】如图所示,A、B、C三木块的质量分别为mA=0.5Kg,mB=0.3Kg,mC=0.2Kg,A和B紧靠着放在光滑的水平面上,C以v0=25m/s的水平初速度沿A的上表面滑行到B的上表面,由于摩擦最终与B木块的共同速度为8m/s,求C刚脱离A时,A的速度和C的速度.
【解析】C在A的上表面滑行时,A和B的速度相同,C在B的上表面滑行时,A和B脱离.A做匀速运动,对A、B、C三物组成的系统,总动量守恒.