1.2动量守恒定律及其应用（表格式）

课题 1.2动量守恒定律及其应用
教材 章节 高中物理选择性必修第一册第一章第二节 课型 新授课
授课 时间 授课 地点
教 材 分 析 本节的地位和作用： 动量定理和动量守恒定律对于发展学生的运动与相互作用观念和科学思维至关重要。本节内容是理论推导和实验的统一,要求学生不但能用所学的牛顿运动定律和加速度的关系式推导，还要通过实验进行探究或验证，对物体相互作用过程中系统的动量守恒加深理解。本节从能量的角度研究碰撞现象，进一步发展能量观念和对系统的认识，能应用动量守恒定律分析一维碰撞问题和反冲运动，解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞。 教材内容分析： 本节将动量守恒与必修课程中学过的机械能守恒和能量守恒定律联系起来，通过运用这些规律分析和解决实际问题，进一步发展“能量”“系统”和“守恒”的观念，初步形成物理学理论所描述的自然界具有内在和谐与统一的整体图景。
学 情 分 析 知识与能力基础： 学生掌握了动量定理，知道单个物体的动量变化与力和作用时间的定律关系，因此，需要学生在单个物体的认识基础上，掌握多个物体动量变化规律，需要强化守恒的思想，掌握动量守恒定律，并将动量守恒定律应用到具体生活实例中。 认知困难： 学生掌握了机械能守恒和能量守恒，建立起了守恒观念。动量守恒进一步深化和“系统”“守恒”思想，学生在学习的过程中，区分动量守恒和机械能守恒的成立条件是学生学习的难点。
教 学 目 标 物理观念： 1.掌握动量守恒定律的内容，并知道动量守恒定律成立的条件。 2．理解并会在碰撞、爆炸、反冲等具体的问题中应用动量守恒定律。 科学探究： 体验动量守恒定律的分析、推导过程 科学思维： 理解动量守恒的条件及其判定。 科学态度与责任： 培养学生实事求是的科学态度和严谨务实的学习态度。
重 点 与 难 点 重点： 动量守恒定律的内容和成立条件。 难点： 在碰撞、反冲等现象中应用动量守恒定律。
教 学 方 法 讲授法、练习法
教 学 用 具
教 学 过 程
教学 环节 教师活动 学生活动 设计意图
知识回顾 带领学生复习上节课学过的动量和动量定理的内容。 在老师的带领下复习上节课的重点知识。 复习巩固上节课的知识，并且有助于本节课的开展。
新课引入 提出一个问题，让学生思考： 两个穿滑冰鞋的同学静止站在滑冰场上，不论谁推对方，两人都会向相反方向滑去。在推动，两人的动量都为0。推动后每个人的动量都发生了变化。那么，他们的总动量在推动,然后是否也发生上了变化呢？ 思考老师提出的问题。 通过问题展开本节课的主要内容。
实验探究 一、动量守恒定律 我们通过一个实验来简单地探究一下 知识强调： 1．系统:由两个(或多个)相互作用的物体构成的整体。 2.内力:系统中物体间的作用力。 3.外力:系统以外的物体施加给系统内物体的力。 大量研究表明，一个系统不受外力或者所受合外力为0时,这个系统的总动量保持不变。这称为动量守恒定律。 补充：动量守恒定律适用范围：宏观，低速；微观，高速。 （经典力学规律适用范围：宏观，低速） 注意：系统总动量保持不变，并不代表系统内各个物体的动量不改变。 利用实验仪器进行简单实验。 理解系统、内力、外力的定义。 得出动量守恒定律的定义。 通过实验探讨动量守恒定律。
问题思考 引导学生用动量守恒定律思考本题。 在学生思考之后，对本题进行讲解： 人在船上，我们将人和船视为一个系统。人向左跳到岸上，此时人有向左的速度，那么根据动量守恒定律，我们知道，船也获得一个向右的速度。由于船的速度向右，船与岸之间的距离就会增大，人有可能掉入水中。 思考本题。 对动量守恒定律进行简单应用。
新课讲授 为了进一步理解动量守恒定律，带领学生通过动量定理进行推导。 在光滑水平地面上，有质量为的两小球A、B，它们分别以速度同向运动，且>的。当球A追上球B时，发生碰撞，碰撞后两球的速度都发生了变化,球A、球B的速度分别为。 用表示球B对球A的作用力，用表示球A对球B的作用力，两球在竖直方向受力平衡。若两球相互作用时间为，根据动量定理，则在水平方向有 由牛顿第三定律可知 所以 整理后，得 式中，等号左边是两球碰撞前的总动量，等号右边是两球碰撞后的总动量 上式表明，当系统所受的合外力为0时,A、B两球在碰撞前后的总动量保持不变。由于两球碰撞过程中的每个时刻都有，因此上式对两球碰撞过程中任意时刻的状态都适用，即系统的总动量在整个过程中一直保持不变，在这个过程中动量是守恒的。这也正是动量守恒定律表达的内容。 理解动量守恒定律的推导过程。 通过推导进一步理解动量守恒定律。
例题讲解 冬季雨雪天气时，公路上容易发生交通事故。在结冰的公路上，一辆质量为的轻型货车尾随另一辆质量为的轿车同向行驶，因货车未及时刹车而发生迫尾（即碰撞，图1-18)。若追尾前瞬间货车速度大小为36 km/h，轿车速度大小为18 km/h，刚追尾后两车视为紧靠在一起，此时两车的速度多大 分析：以两车组成的系统为研究对象，该系统受到的外力有重力、支持力和摩擦力。由于碰撞时间很短，碰撞过程中系统所受合外力通常远小于系统内力，可近似认为在该碰撞过程中系统动量守恒。根据动量守恒定律，可求出两车的共同速度。 解：设货车质量为，轿车质量为，碰撞前货车速度为、轿车速度为，碰撞后两车速度为。选定两车碰撞前的速度方向为正方向。 由题意可知， , ，。 由动量守恒定律得 所以，刚追尾后两车的速度为28.8 km/h。 讨论：计算结果v=28.8 km/h，介于和之间且更接近质量大的轻型货车的速度，与实际情况相符。 思考例题，寻找解题思路。注意老师强调的重点。 利用例题，学习用动量守恒定律处理碰撞问题。
新课讲授 二、反冲运动与火箭 提问：什么是反冲运动呢？ 介绍我们生活中最常见的反冲运动：我们将气球充气后松口释放，气球会沿与喷气方向相反的方向飞去。喷出的空气具有动量，由动量守恒定律可知，气球要向相反方向运动，这就是一种反冲运动。 将气球的反冲运动迁移到火箭发生中去：火箭点火后，燃料燃烧产生的高速气流从火箭尾部喷出。十火箭向前飞行。负荷越小，喷气速度越大，燃料越多，火箭能达到的速度就越大。 总结：反冲运动公式 理解反冲运动，明白反冲运动在火箭发射中的运用。 通过气球的反冲运动迁移到火箭发射，方便学生理解。
例题讲解 火箭喷气发动机每次喷出200g 的燃气，喷射气体对地的速度为1000m/s若火箭的初质量是300kg，发动机每秒爆发20次，在不考虑地球引力及空气阻力的情况下，火箭发动机1秒末的速度是（ ） A.13.3m/s，方向是竖直向上; B.13.5m/s，方向于喷气方向相反; C.13.3m/s，方向于喷气方向相反; D.13.5m/s，方向是竖直向上 思考例题，寻找答案。 本题选B
新课讲授 举几个例子，介绍反冲运动代生活中的运用。 宇航员无绳太空行走是通过太空服背部的喷气推进装置实现的。该装置有几十个喷管，宇航员利用安装在太空服前面的开关控制喷气，实现朝各个方向的移动。 有的自动喷水装置喷水时,水流的反冲作用可使喷水管旋转起来，这样就能达到多角度喷洒的目的。 举例介绍反冲运动带来的不利影响。 射击时子弹向前飞去，枪身会向后反冲，枪身的反冲会影响射击的准确性。 用高压水枪灭火时，水高速喷出,高压水枪向后反冲,消防队员必须牢牢抓住水枪将身体稍向前倾，以保持平衡。 通过实际例子，理解反冲运动有利有弊的两个方面。 举例帮助学生了解反冲运动。
总结 1.动量守恒定律：一个系统不受外力或者所受合外力为0时,这个系统的总动量保持不变。这称为动量守恒定律。 2.反冲运动 总结本节课的重点知识。 对知识进行总结巩固。
板 书 设 计