高二年級有兩大特點:一、教學(xué)進度快。一年要完成二年的課程。二、高一的新鮮過了,距離高考尚遠,容易玩的瘋、走的遠的時候。導(dǎo)致:心理上的迷茫期,學(xué)業(yè)上進的緩慢期,自我約束的松散期,易誤入歧路,大浪淘沙的篩選期。因此,直面高二的挑戰(zhàn),認清高二,認清高二的自己,認清高二的任務(wù),顯得意義十分重大而迫切。高二頻道為你整理了《2018高二年級物理教案分析》,希望對你的學(xué)習(xí)有所幫助!
【篇一】
一、教材分析
本節(jié)課是人教版選修3-5第十六章第二節(jié)內(nèi)容,本節(jié)的內(nèi)容為“動量和動量定理”,本節(jié)分兩課時來完成,這節(jié)課為第一課時。也是本章的重點內(nèi)容,是第一節(jié)“實驗:探究碰撞中的守恒量”的繼續(xù),同時又為第三節(jié)“動量守恒定律”奠定了基礎(chǔ),所以“動量定理”有承前啟后的作用?!皠恿慷ɡ怼笔桥nD第二定律的進一步展開。它側(cè)重于力在時間上的累積效果,為解決力學(xué)問題開辟了新途徑,尤其是打擊和碰撞類的問題。動量定理的知識與人們的日常生活,生產(chǎn)技術(shù)和科學(xué)研究有著密切的關(guān)系,因此學(xué)習(xí)這部分知識有著廣泛的現(xiàn)實意義。
二、學(xué)情分析
學(xué)生已經(jīng)掌握了動量概念,會運用牛頓第二定律和運動學(xué)公式等,為本節(jié)課的學(xué)習(xí)打下了堅實的基礎(chǔ)。高中生思維方式逐步由形象思維向抽象思維過渡,因此在教學(xué)中需要以一些感性認識為依托,加強直觀性和形象性,以便學(xué)生理解,因此在教學(xué)中多讓學(xué)生參與利用動量定理解釋生活中的有關(guān)現(xiàn)象,加強學(xué)生思維由形象到抽象的過渡。
三、教學(xué)目標
知識與技能:
1.理解動量的變化和沖量的定義;
2.理解動量定理的含義和表達式,理解其矢量性;
3.會用動量定理解釋有關(guān)物理現(xiàn)象,并能掌握動量定理的簡單計算
過程與方法:
通過運用牛頓運動定律和運動學(xué)公式推導(dǎo)出動量定理表達式,培養(yǎng)學(xué)生邏輯運算能力。
情感態(tài)度與價值觀:
1.通過運用所學(xué)知識推導(dǎo)新的規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,激發(fā)學(xué)生探索新知識的*。
2.通過用動量定理解釋有關(guān)物理現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生用所學(xué)物理知識應(yīng)用于生活實踐中去,體現(xiàn)物理學(xué)在生活中的指導(dǎo)作用。
四、教學(xué)重難點
教學(xué)重點:理解動量的變化、沖量、動量定理的表達式和矢量性
教學(xué)難點:用動量定理解釋有關(guān)物理現(xiàn)象,針對動量定理進行簡單的計算
第二問:我打算讓學(xué)生怎樣獲得?
五、教學(xué)策略
依據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論,學(xué)生學(xué)習(xí)過程是在教師創(chuàng)設(shè)的情境下,借助已有的知識和經(jīng)驗,主動探索,積極交流,從而建立新的認知結(jié)構(gòu)的過程。學(xué)習(xí)是學(xué)生主體進行意義建構(gòu)的過程。因此要創(chuàng)設(shè)建構(gòu)知識的學(xué)習(xí)環(huán)境,樹立以人為本的教育觀念,發(fā)展不斷建構(gòu)的認知過程。我校開展的“四五四”綠色生命教育課堂教學(xué)模式,就是以學(xué)生為中心,突出學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位,通過自主學(xué)習(xí)、多元互動提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
1.本節(jié)從“鳥撞飛機”的情景引入,可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,在課程學(xué)習(xí)中通過練習(xí)題計算出鳥撞擊飛機的力,兩者相呼應(yīng)。這種情景導(dǎo)入的目的在于引起學(xué)生的有意注意,激發(fā)學(xué)生的興趣和求知*。
2.在課堂上通過學(xué)生的互相討論,把學(xué)生的思維充分地調(diào)動起來,讓他們主動參與學(xué)習(xí),成為學(xué)習(xí)的主人。從而使復(fù)雜性的內(nèi)容演變成簡單易懂的內(nèi)容。并加以多媒體課件,大限度地發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性,提高他們的思維能力和觀察能力,同時教師的適當(dāng)總結(jié),使他們對知識有了更深更全面的認識。
3.在反饋拓展環(huán)節(jié),針對鳥撞飛機事件進行相關(guān)計算,同時拓展到更高空間即太空垃圾問題,結(jié)合科技前沿對學(xué)生進行情感教育,開闊學(xué)生視野。
第三問:我打算多長時間讓學(xué)生獲得?
5分鐘創(chuàng)設(shè)情境并復(fù)習(xí)引入新課,10分鐘學(xué)生自主探究,25分鐘與學(xué)生互動交流,5分鐘總結(jié)分享布置作業(yè)。
第四問:我怎么知道教學(xué)達到了我的要求,有多少學(xué)生達到我的要求?
通過小組合作,生生、師生、生本互動,了解學(xué)生的掌握、落實情況;通過問題討論,了解學(xué)生對知識的運用。
【五個環(huán)節(jié)】
六、教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
創(chuàng)設(shè)情境
復(fù)習(xí)
引入
關(guān)于鳥撞飛機的報道,播放鳥撞飛機的視頻
觀察、體會、思考
通過多媒體輔助視頻,激發(fā)學(xué)生興趣,設(shè)疑,為動量定理的簡單計算做鋪墊
復(fù)習(xí)提問:
1.動量的定義
2.動量的方向
3.動量是過程量還是狀態(tài)量
引導(dǎo)學(xué)生練習(xí)學(xué)案中的例1
對學(xué)生反饋加以評價,提出規(guī)范性的要求
回答問題:
1.P=mv
2.與速度方向相同
3.狀態(tài)量
做練習(xí),并展示
回顧舊知識動量,通過練習(xí)引出新內(nèi)容動量的變化;通過學(xué)生展示分析提高學(xué)生語言表達能力,突破動量變化矢量性的重點。
多元互動
理論探究深入新知
教師提出問題:動量的變化產(chǎn)生的原因是什么?
針對學(xué)生展示進行評價
學(xué)生動筆推導(dǎo)并在投影展示推導(dǎo)過程
通過理論推導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力,加強對動量定理的理解,從而突破本節(jié)課重點。培養(yǎng)了學(xué)生的語言表達能力,加強了生生交流、師生交流。
聯(lián)系學(xué)生推導(dǎo)過程,引出沖量定義、矢量性及單位
動量定理的內(nèi)容和表達式
思考、回答老師提問
通過老師結(jié)合學(xué)生推導(dǎo)過程給出新概念新內(nèi)容,連接順暢,學(xué)生易于接受,從而達到教學(xué)目標。
當(dāng)堂訓(xùn)練強化認知
展示網(wǎng)球運動員李娜獲澳網(wǎng)冠軍圖片,并創(chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生做學(xué)案上例2,教師進行規(guī)范性指導(dǎo)
重現(xiàn)鳥撞飛機情境,進行練習(xí)2
深化拓展:宇宙垃圾問題
【篇二】
一、知識目標
1、理解動量守恒定律的確切含義.
2、知道動量守恒定律的適用條件和適用范圍.
二、能力目標
1、運用動量定理和牛頓第三定律推導(dǎo)出動量守恒定律.
2、能運用動量守恒定律解釋現(xiàn)象.
3、會應(yīng)用動量守恒定律分析、計算有關(guān)問題(只限于一維運動).
三、情感目標
1、培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴謹?shù)耐评矸椒ǎ?BR> 2、使學(xué)生知道自然科學(xué)規(guī)律發(fā)現(xiàn)的重大現(xiàn)實意義以及對社會發(fā)展的巨大推動作用.
重點難點:
重點:理解和基本掌握動量守恒定律.
難點:對動量守恒定律條件的掌握.
教學(xué)過程:
動量定理研究了一個物體受到力的沖量作用后,動量怎樣變化,那么兩個或兩個以上的物體相互作用時,會出現(xiàn)怎樣的總結(jié)果?這類問題在我們的日常生活中較為常見,例如,兩個緊挨著站在冰面上的同學(xué),不論誰推一下誰,他們都會向相反的方向滑開,兩個同學(xué)的動量都發(fā)生了變化,又如火車編組時車廂的對接,飛船在軌道上與另一航天器對接,這些過程中相互作用的物體的動量都有變化,但它們遵循著一條重要的規(guī)律.
(-)系統(tǒng)
為了便于對問題的討論和分析,我們引入幾個概念.
1.系統(tǒng):存在相互作用的幾個物體所組成的整體,稱為系統(tǒng),系統(tǒng)可按解決問題的需要靈活選?。?BR> 2.內(nèi)力:系統(tǒng)內(nèi)各個物體間的相互作用力稱為內(nèi)力.
3.外力:系統(tǒng)外其他物體作用在系統(tǒng)內(nèi)任何一個物體上的力,稱為外力.
內(nèi)力和外力的區(qū)分依賴于系統(tǒng)的選取,只有在確定了系統(tǒng)后,才能確定內(nèi)力和外力.
(二)相互作用的兩個物體動量變化之間的關(guān)系
【演示】如圖所示,氣墊導(dǎo)軌上的A、B兩滑塊在P、Q兩處,在A、B間壓緊一被壓縮的彈簧,中間用細線把A、B拴住,M和N為兩個可移動的擋板,通過調(diào)節(jié)M、N的位置,使燒斷細線后A、B兩滑塊同時撞到相應(yīng)的擋板上,這樣就可以用SA和SB分別表示A、B兩滑塊相互作用后的速度,測出兩滑塊的質(zhì)量mA\mB和作用后的位移SA和SB比較mASA和mBSB.
高二物理《動量守恒定律》教案
1.實驗條件:以A、B為系統(tǒng),外力很小可忽略不計.
2.實驗結(jié)論:兩物體A、B在不受外力作用的條件下,相互作用過程中動量變化大小相等,方向相反,即△pA=-△pB或△pA+△pB=0
【注意】因為動量的變化是矢量,所以不能把實驗結(jié)論理解為A、B兩物體的動量變化相同.
(三)動量守恒定律
1.表述:一個系統(tǒng)不受外力或受外力之和為零,這個系統(tǒng)的總動量保持不變,這個結(jié)論叫做動量守恒定律.
2.?dāng)?shù)學(xué)表達式:p=p’,對由A、B兩物體組成的系統(tǒng)有:mAvA+mBvB=mAvA’+mBvB’
(1)mA、mB分別是A、B兩物體的質(zhì)量,vA、vB、分別是它們相互作用前的速度,vA’、vB’分別是它們相互作用后的速度.
【注意】式中各速度都應(yīng)相對同一參考系,一般以地面為參考系.
(2)動量守恒定律的表達式是矢量式,解題時選取正方向后用正、負來表示方向,將矢量運算變?yōu)榇鷶?shù)運算.
3.成立條件
在滿足下列條件之一時,系統(tǒng)的動量守恒
(1)不受外力或受外力之和為零,系統(tǒng)的總動量守恒.
(2)系統(tǒng)的內(nèi)力遠大于外力,可忽略外力,系統(tǒng)的總動量守恒.
(3)系統(tǒng)在某一方向上滿足上述(1)或(2),則在該方向上系統(tǒng)的總動量守恒.
4.適用范圍
動量守恒定律是自然界重要普遍的規(guī)律之一,大到星球的宏觀系統(tǒng),小到基本粒子的微觀系統(tǒng),無論系統(tǒng)內(nèi)各物體之間相互作用是什么力,只要滿足上述條件,動量守恒定律都是適用的.
(四)由動量定理和牛頓第三定律可導(dǎo)出動量守恒定律
設(shè)兩個物體m1和m2發(fā)生相互作用,物體1對物體2的作用力是F12,物體2對物體1的作用力是F21,此外兩個物體不受其他力作用,在作用時間△Vt內(nèi),分別對物體1和2用動量定理得:F21△Vt=△p1;F12△Vt=△p2,由牛頓第三定律得F21=-F12,所以△p1=-△p2,即:
△p=△p1+△p2=0或m1v1+m2v2=m1v1’+m2v2’.
【例1】如圖所示,氣球與繩梯的質(zhì)量為M,氣球的繩梯上站著一個質(zhì)量為m的人,整個系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài),不計空氣阻力,則當(dāng)人沿繩梯向上爬時,對于人和氣球(包括繩梯)這一系統(tǒng)來說動量是否守恒?為什么?
高二物理《動量守恒定律》教案
【解析】對于這一系統(tǒng)來說,動量是守恒的,因為當(dāng)人未沿繩梯向上爬時,系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài),說明系統(tǒng)所受的重力(M+m)g跟浮力F平衡,那么系統(tǒng)所受的外力之和為零,當(dāng)人向上爬時,氣球同時會向下運動,人與梯間的相互作用力總是等值反向,系統(tǒng)所受的外力之和始終為零,因此系統(tǒng)的動量是守恒的.
【例2】如圖所示是A、B兩滑塊在碰撞前后的閃光照片部分示意圖,圖中滑塊A的質(zhì)量為0.14kg,滑塊B的質(zhì)量為0.22kg,所用標尺的小刻度是0.5cm,閃光照相時每秒拍攝10次,試根據(jù)圖示回答:
高二物理《動量守恒定律》教案
(1)作用前后滑塊A動量的增量為多少?方向如何?
(2)碰撞前后A和B的總動量是否守恒?
【解析】從圖中A、B兩位置的變化可知,作用前B是靜止的,作用后B向右運動,A向左運動,它們都是勻速運動.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)碰撞前總動量p=pA=mAvA=0.14*0.5=0.07(kg·m/s)
碰撞后總動量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的總動量守恒.
【例3】一質(zhì)量mA=0.2kg,沿光滑水平面以速度vA=5m/s運動的物體,撞上靜止于該水平面上質(zhì)量mB=0.5kg的物體B,在下列兩種情況下,撞后兩物體的速度分別為多大?
(1)撞后第1s末兩物距0.6m.
(2)撞后第1s末兩物相距3.4m.
【解析】以A、B兩物為一個系統(tǒng),相互作用中無其他外力,系統(tǒng)的動量守恒.
設(shè)撞后A、B兩物的速度分別為vA’和vB’,以vA的方向為正方向,則有:
mAvA=mAvA’+mBvB’;
vB’t-vA’t=s
(1)當(dāng)s=0.6m時,解得vA’=1m/s,vB’=1.6m/s,A、B同方向運動.
(2)當(dāng)s=3.4m時,解得vA’=-1m/s,vB’=2.4m/s,A、B反方向運動.
【例4】如圖所示,A、B、C三木塊的質(zhì)量分別為mA=0.5Kg,mB=0.3Kg,mC=0.2Kg,A和B緊靠著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,由于摩擦終與B木塊的共同速度為8m/s,求C剛脫離A時,A的速度和C的速度.
【篇一】
一、教材分析
本節(jié)課是人教版選修3-5第十六章第二節(jié)內(nèi)容,本節(jié)的內(nèi)容為“動量和動量定理”,本節(jié)分兩課時來完成,這節(jié)課為第一課時。也是本章的重點內(nèi)容,是第一節(jié)“實驗:探究碰撞中的守恒量”的繼續(xù),同時又為第三節(jié)“動量守恒定律”奠定了基礎(chǔ),所以“動量定理”有承前啟后的作用?!皠恿慷ɡ怼笔桥nD第二定律的進一步展開。它側(cè)重于力在時間上的累積效果,為解決力學(xué)問題開辟了新途徑,尤其是打擊和碰撞類的問題。動量定理的知識與人們的日常生活,生產(chǎn)技術(shù)和科學(xué)研究有著密切的關(guān)系,因此學(xué)習(xí)這部分知識有著廣泛的現(xiàn)實意義。
二、學(xué)情分析
學(xué)生已經(jīng)掌握了動量概念,會運用牛頓第二定律和運動學(xué)公式等,為本節(jié)課的學(xué)習(xí)打下了堅實的基礎(chǔ)。高中生思維方式逐步由形象思維向抽象思維過渡,因此在教學(xué)中需要以一些感性認識為依托,加強直觀性和形象性,以便學(xué)生理解,因此在教學(xué)中多讓學(xué)生參與利用動量定理解釋生活中的有關(guān)現(xiàn)象,加強學(xué)生思維由形象到抽象的過渡。
三、教學(xué)目標
知識與技能:
1.理解動量的變化和沖量的定義;
2.理解動量定理的含義和表達式,理解其矢量性;
3.會用動量定理解釋有關(guān)物理現(xiàn)象,并能掌握動量定理的簡單計算
過程與方法:
通過運用牛頓運動定律和運動學(xué)公式推導(dǎo)出動量定理表達式,培養(yǎng)學(xué)生邏輯運算能力。
情感態(tài)度與價值觀:
1.通過運用所學(xué)知識推導(dǎo)新的規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,激發(fā)學(xué)生探索新知識的*。
2.通過用動量定理解釋有關(guān)物理現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生用所學(xué)物理知識應(yīng)用于生活實踐中去,體現(xiàn)物理學(xué)在生活中的指導(dǎo)作用。
四、教學(xué)重難點
教學(xué)重點:理解動量的變化、沖量、動量定理的表達式和矢量性
教學(xué)難點:用動量定理解釋有關(guān)物理現(xiàn)象,針對動量定理進行簡單的計算
第二問:我打算讓學(xué)生怎樣獲得?
五、教學(xué)策略
依據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論,學(xué)生學(xué)習(xí)過程是在教師創(chuàng)設(shè)的情境下,借助已有的知識和經(jīng)驗,主動探索,積極交流,從而建立新的認知結(jié)構(gòu)的過程。學(xué)習(xí)是學(xué)生主體進行意義建構(gòu)的過程。因此要創(chuàng)設(shè)建構(gòu)知識的學(xué)習(xí)環(huán)境,樹立以人為本的教育觀念,發(fā)展不斷建構(gòu)的認知過程。我校開展的“四五四”綠色生命教育課堂教學(xué)模式,就是以學(xué)生為中心,突出學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位,通過自主學(xué)習(xí)、多元互動提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
1.本節(jié)從“鳥撞飛機”的情景引入,可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,在課程學(xué)習(xí)中通過練習(xí)題計算出鳥撞擊飛機的力,兩者相呼應(yīng)。這種情景導(dǎo)入的目的在于引起學(xué)生的有意注意,激發(fā)學(xué)生的興趣和求知*。
2.在課堂上通過學(xué)生的互相討論,把學(xué)生的思維充分地調(diào)動起來,讓他們主動參與學(xué)習(xí),成為學(xué)習(xí)的主人。從而使復(fù)雜性的內(nèi)容演變成簡單易懂的內(nèi)容。并加以多媒體課件,大限度地發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性,提高他們的思維能力和觀察能力,同時教師的適當(dāng)總結(jié),使他們對知識有了更深更全面的認識。
3.在反饋拓展環(huán)節(jié),針對鳥撞飛機事件進行相關(guān)計算,同時拓展到更高空間即太空垃圾問題,結(jié)合科技前沿對學(xué)生進行情感教育,開闊學(xué)生視野。
第三問:我打算多長時間讓學(xué)生獲得?
5分鐘創(chuàng)設(shè)情境并復(fù)習(xí)引入新課,10分鐘學(xué)生自主探究,25分鐘與學(xué)生互動交流,5分鐘總結(jié)分享布置作業(yè)。
第四問:我怎么知道教學(xué)達到了我的要求,有多少學(xué)生達到我的要求?
通過小組合作,生生、師生、生本互動,了解學(xué)生的掌握、落實情況;通過問題討論,了解學(xué)生對知識的運用。
【五個環(huán)節(jié)】
六、教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
創(chuàng)設(shè)情境
復(fù)習(xí)
引入
關(guān)于鳥撞飛機的報道,播放鳥撞飛機的視頻
觀察、體會、思考
通過多媒體輔助視頻,激發(fā)學(xué)生興趣,設(shè)疑,為動量定理的簡單計算做鋪墊
復(fù)習(xí)提問:
1.動量的定義
2.動量的方向
3.動量是過程量還是狀態(tài)量
引導(dǎo)學(xué)生練習(xí)學(xué)案中的例1
對學(xué)生反饋加以評價,提出規(guī)范性的要求
回答問題:
1.P=mv
2.與速度方向相同
3.狀態(tài)量
做練習(xí),并展示
回顧舊知識動量,通過練習(xí)引出新內(nèi)容動量的變化;通過學(xué)生展示分析提高學(xué)生語言表達能力,突破動量變化矢量性的重點。
多元互動
理論探究深入新知
教師提出問題:動量的變化產(chǎn)生的原因是什么?
針對學(xué)生展示進行評價
學(xué)生動筆推導(dǎo)并在投影展示推導(dǎo)過程
通過理論推導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力,加強對動量定理的理解,從而突破本節(jié)課重點。培養(yǎng)了學(xué)生的語言表達能力,加強了生生交流、師生交流。
聯(lián)系學(xué)生推導(dǎo)過程,引出沖量定義、矢量性及單位
動量定理的內(nèi)容和表達式
思考、回答老師提問
通過老師結(jié)合學(xué)生推導(dǎo)過程給出新概念新內(nèi)容,連接順暢,學(xué)生易于接受,從而達到教學(xué)目標。
當(dāng)堂訓(xùn)練強化認知
展示網(wǎng)球運動員李娜獲澳網(wǎng)冠軍圖片,并創(chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生做學(xué)案上例2,教師進行規(guī)范性指導(dǎo)
重現(xiàn)鳥撞飛機情境,進行練習(xí)2
深化拓展:宇宙垃圾問題
【篇二】
一、知識目標
1、理解動量守恒定律的確切含義.
2、知道動量守恒定律的適用條件和適用范圍.
二、能力目標
1、運用動量定理和牛頓第三定律推導(dǎo)出動量守恒定律.
2、能運用動量守恒定律解釋現(xiàn)象.
3、會應(yīng)用動量守恒定律分析、計算有關(guān)問題(只限于一維運動).
三、情感目標
1、培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴謹?shù)耐评矸椒ǎ?BR> 2、使學(xué)生知道自然科學(xué)規(guī)律發(fā)現(xiàn)的重大現(xiàn)實意義以及對社會發(fā)展的巨大推動作用.
重點難點:
重點:理解和基本掌握動量守恒定律.
難點:對動量守恒定律條件的掌握.
教學(xué)過程:
動量定理研究了一個物體受到力的沖量作用后,動量怎樣變化,那么兩個或兩個以上的物體相互作用時,會出現(xiàn)怎樣的總結(jié)果?這類問題在我們的日常生活中較為常見,例如,兩個緊挨著站在冰面上的同學(xué),不論誰推一下誰,他們都會向相反的方向滑開,兩個同學(xué)的動量都發(fā)生了變化,又如火車編組時車廂的對接,飛船在軌道上與另一航天器對接,這些過程中相互作用的物體的動量都有變化,但它們遵循著一條重要的規(guī)律.
(-)系統(tǒng)
為了便于對問題的討論和分析,我們引入幾個概念.
1.系統(tǒng):存在相互作用的幾個物體所組成的整體,稱為系統(tǒng),系統(tǒng)可按解決問題的需要靈活選?。?BR> 2.內(nèi)力:系統(tǒng)內(nèi)各個物體間的相互作用力稱為內(nèi)力.
3.外力:系統(tǒng)外其他物體作用在系統(tǒng)內(nèi)任何一個物體上的力,稱為外力.
內(nèi)力和外力的區(qū)分依賴于系統(tǒng)的選取,只有在確定了系統(tǒng)后,才能確定內(nèi)力和外力.
(二)相互作用的兩個物體動量變化之間的關(guān)系
【演示】如圖所示,氣墊導(dǎo)軌上的A、B兩滑塊在P、Q兩處,在A、B間壓緊一被壓縮的彈簧,中間用細線把A、B拴住,M和N為兩個可移動的擋板,通過調(diào)節(jié)M、N的位置,使燒斷細線后A、B兩滑塊同時撞到相應(yīng)的擋板上,這樣就可以用SA和SB分別表示A、B兩滑塊相互作用后的速度,測出兩滑塊的質(zhì)量mA\mB和作用后的位移SA和SB比較mASA和mBSB.
高二物理《動量守恒定律》教案
1.實驗條件:以A、B為系統(tǒng),外力很小可忽略不計.
2.實驗結(jié)論:兩物體A、B在不受外力作用的條件下,相互作用過程中動量變化大小相等,方向相反,即△pA=-△pB或△pA+△pB=0
【注意】因為動量的變化是矢量,所以不能把實驗結(jié)論理解為A、B兩物體的動量變化相同.
(三)動量守恒定律
1.表述:一個系統(tǒng)不受外力或受外力之和為零,這個系統(tǒng)的總動量保持不變,這個結(jié)論叫做動量守恒定律.
2.?dāng)?shù)學(xué)表達式:p=p’,對由A、B兩物體組成的系統(tǒng)有:mAvA+mBvB=mAvA’+mBvB’
(1)mA、mB分別是A、B兩物體的質(zhì)量,vA、vB、分別是它們相互作用前的速度,vA’、vB’分別是它們相互作用后的速度.
【注意】式中各速度都應(yīng)相對同一參考系,一般以地面為參考系.
(2)動量守恒定律的表達式是矢量式,解題時選取正方向后用正、負來表示方向,將矢量運算變?yōu)榇鷶?shù)運算.
3.成立條件
在滿足下列條件之一時,系統(tǒng)的動量守恒
(1)不受外力或受外力之和為零,系統(tǒng)的總動量守恒.
(2)系統(tǒng)的內(nèi)力遠大于外力,可忽略外力,系統(tǒng)的總動量守恒.
(3)系統(tǒng)在某一方向上滿足上述(1)或(2),則在該方向上系統(tǒng)的總動量守恒.
4.適用范圍
動量守恒定律是自然界重要普遍的規(guī)律之一,大到星球的宏觀系統(tǒng),小到基本粒子的微觀系統(tǒng),無論系統(tǒng)內(nèi)各物體之間相互作用是什么力,只要滿足上述條件,動量守恒定律都是適用的.
(四)由動量定理和牛頓第三定律可導(dǎo)出動量守恒定律
設(shè)兩個物體m1和m2發(fā)生相互作用,物體1對物體2的作用力是F12,物體2對物體1的作用力是F21,此外兩個物體不受其他力作用,在作用時間△Vt內(nèi),分別對物體1和2用動量定理得:F21△Vt=△p1;F12△Vt=△p2,由牛頓第三定律得F21=-F12,所以△p1=-△p2,即:
△p=△p1+△p2=0或m1v1+m2v2=m1v1’+m2v2’.
【例1】如圖所示,氣球與繩梯的質(zhì)量為M,氣球的繩梯上站著一個質(zhì)量為m的人,整個系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài),不計空氣阻力,則當(dāng)人沿繩梯向上爬時,對于人和氣球(包括繩梯)這一系統(tǒng)來說動量是否守恒?為什么?
高二物理《動量守恒定律》教案
【解析】對于這一系統(tǒng)來說,動量是守恒的,因為當(dāng)人未沿繩梯向上爬時,系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài),說明系統(tǒng)所受的重力(M+m)g跟浮力F平衡,那么系統(tǒng)所受的外力之和為零,當(dāng)人向上爬時,氣球同時會向下運動,人與梯間的相互作用力總是等值反向,系統(tǒng)所受的外力之和始終為零,因此系統(tǒng)的動量是守恒的.
【例2】如圖所示是A、B兩滑塊在碰撞前后的閃光照片部分示意圖,圖中滑塊A的質(zhì)量為0.14kg,滑塊B的質(zhì)量為0.22kg,所用標尺的小刻度是0.5cm,閃光照相時每秒拍攝10次,試根據(jù)圖示回答:
高二物理《動量守恒定律》教案
(1)作用前后滑塊A動量的增量為多少?方向如何?
(2)碰撞前后A和B的總動量是否守恒?
【解析】從圖中A、B兩位置的變化可知,作用前B是靜止的,作用后B向右運動,A向左運動,它們都是勻速運動.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)碰撞前總動量p=pA=mAvA=0.14*0.5=0.07(kg·m/s)
碰撞后總動量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的總動量守恒.
【例3】一質(zhì)量mA=0.2kg,沿光滑水平面以速度vA=5m/s運動的物體,撞上靜止于該水平面上質(zhì)量mB=0.5kg的物體B,在下列兩種情況下,撞后兩物體的速度分別為多大?
(1)撞后第1s末兩物距0.6m.
(2)撞后第1s末兩物相距3.4m.
【解析】以A、B兩物為一個系統(tǒng),相互作用中無其他外力,系統(tǒng)的動量守恒.
設(shè)撞后A、B兩物的速度分別為vA’和vB’,以vA的方向為正方向,則有:
mAvA=mAvA’+mBvB’;
vB’t-vA’t=s
(1)當(dāng)s=0.6m時,解得vA’=1m/s,vB’=1.6m/s,A、B同方向運動.
(2)當(dāng)s=3.4m時,解得vA’=-1m/s,vB’=2.4m/s,A、B反方向運動.
【例4】如圖所示,A、B、C三木塊的質(zhì)量分別為mA=0.5Kg,mB=0.3Kg,mC=0.2Kg,A和B緊靠著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,由于摩擦終與B木塊的共同速度為8m/s,求C剛脫離A時,A的速度和C的速度.