物理:鲁科版 选修3-5 1 2 动量守恒定律 (教案+课件+同步练习)

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名称 物理:鲁科版 选修3-5 1 2 动量守恒定律 (教案+课件+同步练习)
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文件大小 907.5KB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 物理
更新时间 2011-03-24 15:40:00

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第2节 动量守恒定律 测试
一、选择题
1、一个静止的质量为M的原子核,放射出一个质量为m的粒子,粒子速度为V,则核剩余部分的速度为( )
A.mV/(M-m)   B.-mV/M   C.-mV/(M+m)   D.-mV/(M-m)
2、关于动量守恒的条件,下面说法正确的是(  )21世纪教育网
A.只要系统内有摩擦力,动量就不可能守恒
B.只要系统所受合外力的冲量为零,系统动量守
C.系统加速度为零,动量不一定守恒
D.只要系统合外力不为零,则系统在任何方向上量都不可能守恒
3、如图所示,A、B两物体质量比mA:mB=3:2。
原来静止在光滑的桌面边缘,A、B间有一根压缩了的弹[来源:21世纪教育网]
簧当弹簧突然释放后两物体离开桌面落地,设A、B两物体落地点各自起始点水平距离SA:SB之比为( )
A.3:2 B. 2:3 C. 1:1 D.无法确定
4、A、B两个相互作用的物体,在相互作用的过程中合外力为0,则以下说法中正确的是
A.A的动量变大,B的动量一定变大 B. A的动量变大,B的动量一定变小
C.A与B的动量变化相等 D.A与B受到的冲量大小相等
5、满载着沙子的总质量为M的车在光滑的水平面上做匀速运动,速度为V,在行驶途中有质量为m的沙子从车底板小孔漏掉,则沙子漏掉后小车的速度应为( )
A. V B. MV/(M-m) C. mV/(M-m) D. (M-m)V/M
6、向空中发射一物体,不计空气阻力,当物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂为a、b两块,若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向则
A . b的速度方向一定与原来速度方向相反
B.从炸裂到落地这段时间,a飞行的水平距离一定比b大
C.a、b一定同时到达地面
D. 炸裂的过程,a、b两块受到的爆炸力的冲量大小一定相等
二、填空题
7、一门旧式大炮水平射出一枚质量为10kg的炮弹,炮弹飞出的水平速度为600m/s,炮身质量是2吨,则大炮后退的速度为________。
8、甲乙两溜冰者,质量分别为50kg和52kg,甲手里拿着一质量为2kg的球,两人均以2m/s的速度在冰面上相向运动,甲将球抛给乙,乙再将球抛给甲,这样抛接若干次后球落在甲手里,乙的速度变为零,则甲的速度为________。
三、计算题
9、质量为M的木块放在光滑水平面上以速度v1向右运动,质量为m的子弹以速度v2水平向左射入木块,要使木块停下来,必须发射子弹的数目为(子弹留在木块中不穿出)多少?
10、质量为M,长为L的小船浮在水面上,质量为m的人站在船尾走到船头时,船走了多少距离(设水的阻力不计)

11、 质量2kg的物体A原来静止在水平面上,已知A、B间的动摩擦因数为0.4,一颗质量为20g的子弹以600m/s的速度水平穿过A后速度变为100m/s,求子弹射过A后物体A沿水平面B滑行的最大距离。(g=10m/s2)
21世纪教育网
12 、 在光滑的水平冰面上的一条直线上静止着两辆小冰车,车上分别站着两个人,连车带人的质量分别为MA和MB,现在A车上的人将质量为m的沙袋抛向B车,B车上的人接住后,又抛回A车,如此反复多次,求:第n次时两小车速度比。
[来源:21世纪教育网
21世纪教育网
13:一质量为1.0kg千克的小球静止在光滑水平面上,另一质量为0.5千克的小球以2.0m/s的速度和静止的小球正碰,碰后以0.2m/s 的速度被反向弹回,仍在原来的直线上运动。碰后两球的总动量是多少,原静止的小球获得的速度大小是多少?
参考答案
1.D 2.B 3.B 4.D 5.A 6.CD
7. 3m/s
8.0
9.
10.
11.3.125m,
12.
13.1kgm/s,0.9m/s
第2节《动量守恒定律》 教案
【教学设计思想】
动量守恒定律的传统讲法是从牛顿第二定律和牛顿第三定律推导出动量守恒定律,或是通过大量的实验事实总结出动量守恒定律。传统讲法由于没有教师的演示实验,很多学生对导出的动量守恒定律缺乏感性认识,不利于学生顺利地去认识现象,建立概念与规律,以及应用规律去解决具体问题。其实,动量守恒定律并不依附于牛顿第二定律和第三定律,它本身是有实验基础的独立的物理定律。所以应通过演示实验,启发学生讨论并总结规律,有利于学生对物理规律的掌握。
【教学目标设计】
1、知识与技能:
(1)理解动量守恒定律的确切含义和表达,知道定律的运用条件和适用范围;
(2)会利用牛顿运动定律推导动量守恒定律;
(3)会用动量守恒定律解决简单的实际问题。
2、过程与方法:
(1)通过对动量守恒定律的学习,了解归纳与演绎两种思维方法的应用;
(2)知道动量守恒定律的实验探究方法。
3、情感态度与价值观:
(1)培养学生自觉学习的能力,积极参与合作探究的能力;
(2)培养实事求是、具体问题具体分析的科学态度和锲而不舍的探究精神;
(3)使学生在学习过程中体验成功的快乐;
(4)培养学生将物理知识、物理规律进行横向比较与联系的习惯,养成自主构建知识体系的意识。
【教学过程设计】
序号
教师活动
屏板、器材
学生活动
备注
1
提问:动量、冲量、定量定理的相关内容,冲量对物体的作用效果是什么?
屏幕呈现问题
复习已有知识并做出回答
2
提出问题:当两个物体相互作用时总动量会有什么变化呢?播放录像;
引入课题
多媒体播放(1)火箭发射及星箭分离过程(2)旱冰场上两个同学相互推拉过程;
板书课题:动量守恒定律
带着问题观察录像内容
3
提供实例1,引导学生分析求解;
提出问题:甲、乙在相互作用过程中其动量都在不断增大,但总动量却不变的原因是什么?
呈现实例1:光滑冰面上质量为40kg的甲用100N的恒力拉质量为50kg的乙,由静止开始运动,设连接两个人的细线足够长,试求出人开始运动后1s末、2s末、3s末以及ts末两个人的动量及系统的总动量并填入表格
学生求解,做出回答;
讨论思考题,发表自己的看法
实例分析
4
追问:甲、乙两人所受的重力和支持力对人有没有冲量作用?21世纪教育网
结合学生回答,总结,说明系统动量守恒的含义
呈现系统动量守恒的含义
分析物体所受的重力和支持力对人的冲量的特点;
做出回答
明确动量守恒的含义
5
提供实例2,引导学生分析求解;21世纪教育网
提出问题:两人除受到相互作用的内力外,还受到地面给予的摩擦力(它对于两人的系统来说是外力)的冲量,为什么系统的总动量仍保持不变?
呈现实例2:上例中,若水平面不光滑,已知甲、乙与地面间的动摩擦因数分别为0.05与0.04,且乙原先以0.4m/s的速度向甲滑动,则系统的动量还守恒吗?通过计算后回答。
求解;
讨论后做出回答
实例分析
6
追问:若动摩擦因数μ甲=μ乙=0.1,则情况又如何,为什么?
结合学生回答提出问题:相互作用的物体系统的总动量守恒的条件是什么?
板书:系统总动量守恒的条件21世纪教育网
通过计算进一步做出分析
揭示动量守恒的条件
7
提出问题:前面讨论的若物体间的作用力是变力时,则情况又如何呢?
引导学生猜想;
出示并介绍实验仪器,指定一学生进行演示实验操作,一学生向计算机输入实验数据;
提醒学生计算作用前后物体系统的总动量,指导学生归纳实验结论
实验器材:气垫导轨、滑块、弹簧、细线、电脑计数器(可以读取速率),屏幕顺次呈现,实验数据表格及实验结论
提出猜想;
观察实验读取数据,计算系统作用前后的总动量;
讨论分析实验结论,得出系统动量守恒
实验探究动量守恒
8
引导学生阅读教材中动量守恒的推导过程;
提出问题:从推导过程中可发现对物体系统的受力情况仍是以什么条件为前提的?
呈现:动量守恒定律的理论推导过程
阅读后思考问题,并做出回答
理论推导
9
引导学生总结系统动量守恒的内容、表达式、条件
板书:系统动量守恒的内容、表达式、条件
根据以上的实例及实验总结、回答
初步总结动量守恒定律
1021世纪教育网
提问:如果相互作用的物体不止两个,作用前后物体的速度也不在同一直线上,但系统所受的合外力为零,则系统的动量是否仍守恒?为什么?
对学生的回答加以肯定并总结
思考、讨论、发表个人看法
定律合理推广
11
指导学生阅读教材;
提出问题:牛顿运动定律、能量守恒定律的适用范围是什么?
总结三个定律的适用范围的异同
呈现:三个定律的适用范围
阅读教材;
回顾已有知识,将三定律的适用范围加以比较
明确定律的适用范围
12
投影练习题;
将学生分组,指导学生用两种方法分析求解;
解答学生存在的共性的疑问
屏幕呈现:练习题及习题的分析解答过程
学生分别用牛顿运动定律和动量守恒定律分析计算;
互相交流,纠正
学情反馈
13
引导学生比较两种方法解题的优缺点
呈现两方法的比较
体会,总结
知识的联系与比较
14
课下收集资料,了解火箭的发射,中子的发现。
学生记录
课堂延伸
【分析评价】
本教学设计有如下突出特点:
按认知规律设计教学过程,突出对动量守恒定律的理解,从实例入手,然后实验探究,理论推导等环节,得出动量守恒定律的表达方式(文字表达和数学表达),使学生对动量守恒定律的来龙去脉、确切涵义、适用条件有了清晰的认识,并通过课堂训练反馈,使学生初步掌握了动量守恒定律的实际应用。
突出了学生的主体地位,教给学生方法,注意培养能力,在教学过程中充分调动学生的学习积极性,让学生有观察、有计算、有推理论证、有归纳总结、有阅读理解,通过学生自己独立思考、手脑并用掌握知识,把发展能力与掌握知识结合起来,使培养能力贯彻在整个教学过程的各个环节。
教学过程中利用现代技术手段,扩大学生感知量,发展学生兴趣,两段录像、定量计算、定性演示实验所创设的物理情景对学生感知物理现象激发学生的求知欲有重要作用。
在明确定律的适用范围这一教学事件中,教师有意抓住了三个守恒定律的适用范围的比较,又通过练习进一步将牛顿运动定律与动量守恒定律进行比较,便于学生强化记忆,促进已有知识学习正迁移顺序进行。同时自主构建知识结构。
本教学设计思维方法训练明确。“动量守恒定律”的建立过程,是归纳与演绎方法运用的典型例子。动量守恒定律是中学物理中比较难以理解和掌握的规律,在本教学设计文本中,从研究一个特殊的物理过程——水平冰面上两个人相互作用(恒力作用)的运动过程着手,通过分析计算得出合外力为零的相互作用的物体系统动量守恒的结论,然后就两个物体的碰撞(变力作用),用实验进行验证和理论推导,并将其进一步推广到多个物体相互作用的一般情况,这里运用的是归纳的方法,属于不完全归纳。但在本教学设计文本中通过对造成相互作用的物体系统内各物体的动量变化及系统总动量不变的本质原因进行深刻剖析,使归纳推理的结果具有很大的可信性。而把动量守恒定律这个一般规律应用于分析实例,用的是演绎的方法。学生认识和掌握物理规律的过程,相当于一个简化了的探究和研究的过程,本教学设计给我们对学生进行一种科学思维方法的教育提供了很好的机会。
课件8张PPT。问题:当两个物体相互作用时总动量会有什么变化呢? 请观察:(1)火箭发射及星箭分离过程(视频在相关素材)
(2)旱冰场上两个同学相互推拉过程; 导入第2节《动量守恒定律》 光滑冰面上质量为40kg的甲用100N的恒力拉质
量为50kg的乙,由静止开始运动,设连接两个人
的细线足够长,试求出人开始运动后1s末、2s末、
3s末以及ts末两个人的动量及系统的总动量并
填入表格 以上数据得出结论:一个系统不受外力或所受合外力为零,
这个系统的总动量保持不变实验与探究:用气垫导轨演示
(1)、两个滑块,m1、m2质量相同,它们中间压缩
弹簧,用细线把它们拴住,处于静止状态,烧断细线,测量
两滑块作用前后的总动量
(2)改变m1、m2的质量,重做上述实验,测量两滑块作
用前后的总动量结论:一个系统不受外力或所受合外力为零,这个系统的总动量
保持不变-------动量守恒定律一、动量守恒定律:
1、内容:一个系统不受外力或所受合外力为零,
这个系统的总动量保持不变2、守恒条件:
(1)、 一个系统不受外力或所受合外力为零;
(2)、或内力远远大于外力,如碰撞、爆炸
3、表达式:二、动量守恒定律的推导 在光滑的水平地面上,有质量为m1、m2的两小球A、B
它们分别以速度v1、v2同向运动,且v1>v2。当A追上B
时,它们发生碰撞,碰撞后两球的速度发生了变化,
A、B分别以速度 沿着原方向运动。对于A球:对于B球:由牛顿第三定律得:F1=-F2所以有:例题:质量为1000kg的轿车与质量为4000kg的货车迎面相撞
碰撞后两 车绞在一起,并沿货车行驶方向 运动一段路程
后停止,从事帮现场测出,两 车相撞前,货车的行驶速度为
54km/h,撞后肉车的共同速度为18km/h。该段公路对轿车的
限速度 为100km/h,试判断轿车是否超速度 行驶三、反冲运动与火箭1、演示实验 (1)、气球的反冲运动
(2)、高压水枪产生反冲作用2、火箭视频播放制作小火箭3、迷你实验室