动量守恒定律高三物理教案

时间:2021-08-31 16:27:29 物理教案 我要投稿

动量守恒定律高三物理教案

  1、与技能:掌握运用动量守恒定律的一般步骤。

动量守恒定律高三物理教案

  2、过程与:知道运用动量守恒定律解决问题应注意的问题,并知道运用动量守恒定律解决有关问题的优点。

  3、情感、态度与价值观:学会用动量守恒定律分析解决碰撞、爆炸等物体相互作用的问题,培养。

  教学重点:运用动量守恒定律的一般步骤。

  教学难点:动量守恒定律的应用。

  教学方法:启发、引导,讨论、交流。

  教学用具:投影片、多媒体辅助教学设备。

  (一)引入新课

  动量守恒定律的内容是什么?分析动量守恒定律成立条件有哪些?(①F合=0(严格条件)②F内 远大于F外(近似条件,③某方向上合力为0,在这个方向上成立。)

  (二)进行新课

  1、动量守恒定律与牛顿运动定律

  用牛顿定律自己推导出动量守恒定律的表达式。

  (1)推导过程:

  根据牛顿第二定律,碰撞过程中1、2两球的加速度分别是:

  根据牛顿第三定律,F1、F2等大反响,即 F1= - F2 所以:

  碰撞时两球间的作用时间极短,用 表示,则有:

  代入 并整理得

  这就是动量守恒定律的表达式。

  (2)动量守恒定律的重要意义

  从现代物理学的理论高度来认识,动量守恒定律是物理学中最基本的普适原理之一。(另一个最基本的普适原理就是能量守恒定律。)从科学实践的角度来看,迄今为止,人们尚未发现动量守恒定律有任何例外。相反,每当在实验中观察到似乎是违反动量守恒定律的现象时,物理学家们就会提出新的假设来补救,最后总是以有新的发现而胜利告终。例如静止的原子核发生β衰变放出电子时,按动量守恒,反冲核应该沿电子的反方向运动。但云室照片显示,两者径迹不在一条直线上。为解释这一反常现象,1930年泡利提出了中微子假说。由于中微子既不带电又几乎无质量,在实验中极难测量,直到1956年人们才首次证明了中微子的存在。(2000年综合题23 ②就是根据这一事实设计的)。又如人们发现,两个运动着的带电粒子在电磁相互作用下动量似乎也是不守恒的。这时物理学家把动量的概念推广到了电磁场,把电磁场的动量也考虑进去,总动量就又守恒了。

  2、应用动量守恒定律解决问题的`基本思路和一般方法

  (1)分析题意,明确研究对象

  在分析相互作用的物体总动量是否守恒时,通常把这些被研究的物体总称为系统.对于比较复杂的物理过程,要采用程序法对全过程进行分段分析,要明确在哪些阶段中,哪些物体发生相互作用,从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的。

  (2)要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析

  弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力,哪些是系统外物体对系统内物体作用的外力。在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件,判断能否应用动量守恒。

  (3)明确所研究的相互作用过程,确定过程的始、末状态

  即系统内各个物体的初动量和末动量的量值或表达式。

  注意:在研究地面上物体间相互作用的过程时,各物体运动的速度均应取地球为参考系。

  (4)确定好正方向建立动量守恒方程求解。

  3、动量守恒定律的应用举例

  例2:如图所示,在光滑水平面上有A、B两辆小车,水平面的左侧有一竖直墙,在小车B上坐着一个小孩,小孩与B车的总质量是A车质量的10倍。两车开始都处于静止状态,小孩把A车以相对于地面的速度v推出,A车与墙壁碰后仍以原速率返回,小孩接到A车后,又把它以相对于地面的速度v推出。每次推出,A车相对于地面的速度都是v,方向向左。则小孩把A车推出几次后,A车返回时小孩不能再接到A车?

  分析:此题过程比较复杂,情景难以接受,所以在讲解之前,教师应多带领学生分析物理过程,创设情景,降低理解难度。

  解:取水平向右为正方向 高一,小孩第一次

  推出A车时:mBv1-mAv=0

  即: v1=

  第n次推出A车时:mAv +mBvn-1=-mAv+mBvn

  则: vn-vn-1= ,

  所以: vn=v1+(n-1)

  当vn≥v时,再也接不到小车,由以上各式得n≥5.5 取n=6

  点评:关于n的取值也是应引导学生仔细分析的问题,告诫学生不能盲目地对结果进行“四舍五入”,一定要注意结论的物理意义。

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