3　粒子的波动性PPT配套优秀教学设计内容

教学目标

教材：人教版2003 学校：长治市第十九中学校

学科：高二物理

教师：苗海波

课题：16.3动量守恒定律

（一）知识与技能

理解动量守恒定律的确切含义和表达式，知道定律的适用条件和适用范围

（二）过程与方法

在理解动量守恒定律的确切含义的基础上正确区分内力和外力

（三）情感、态度与价值观

培养逻辑思维能力，会应用动量守恒定律分析计算有关问题

教学重点动量的概念和动量守恒定律

教学难点动量的变化和动量守恒的条件．

教学重难点

提炼的课题

理解动量守恒的条件

教学手段运用

视频、PPT、练习册等

教学资源选择

教

学

过

程

环节

学生要解决的问题或任务

教师教与学生学

教师个性化修改

（一）引入新课

上节课的探究使我们看到，不论哪一种形式的碰撞，碰撞前后mυ的矢量和保持不变，因此mυ很可能具有特别的物理意义。

（二）进行新课

1．动量及其变化

（1）动量的定义：物体的质量与速度的乘积，称为(物体的)动量。记为p=mv. 单位：kg·m/s读作“千克米每秒”。

理解要点：

①状态量：动量包含了“参与运动的物质”与“运动速度”两方面的信息，反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态，具有瞬时性。

②矢量性：动量的方向与速度方向一致。

综上所述：我们用动量来描述运动物体所能产生的机械效果强弱以及这个效果发生的方向，动量的大小等于质量和

速度的乘积，动量的方向与速度方向一致。

（2）动量的变化量：

定义：若运动物体在某一过程的始、末动量分别为p和p′，则称：△p= p′－p为物体在该过程中的动量变化。

强调指出：动量变化△p是矢量。方向与速度变化量△v相同。

一维情况下：Δp=mΔυ=

mυ2- mΔυ1

矢量差

【例1（投影）】

一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后被弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动，碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？

【学生讨论，自己完成。老师重点引导学生分析题意，分析物理情景，规范答题过程，详细过程见教材，解答略】

2．系统

内力和外力

【学生阅读讨论，什么是系统？什么是内力和外力？】

（1）系统：相互作用的物体组成系统。

（2）内力：系统内物体相互间的作用力

（3）外力：外物对系统内物体的作用力

〖教师对上述概念给予足够的解释，引发学生思考和讨论，加强理解〗

分析上节课两球碰撞得出的结论的条件：

两球碰撞时除了它们相互间的作用力（系统的内力）外，还受到各自的重力和支持力的作用，使它们彼此平衡。气垫导轨与两滑块间的摩擦可以不计，所以说m1和m2系统不受外力，或说它们所受的合外力为零。

3．动量守恒定律

（1）内容：一个系统不受外力或者所受外力的和为零，这个系统的总动量保持不变。这个结论叫做动量守恒定律。

公式：m1υ1+ m2υ2= m1υ1′+ m2υ2′

（2）注意点：

①

研究对象：几个相互作用的物体组成的系统（如：碰撞）。

②

矢量性：以上表达式是矢量表达式，列式前应先规定正方向；

③

同一性（即所用速度都是相对同一参考系、同一时刻而言的）

④

条件：系统不受外力，或受合外力为0。要正确区分内力和外力；当F内＞＞F外时，系统动量可视为守恒；

思考与讨论：

如图所示，子弹打进与B 固定于墙壁的弹簧相连的木A 块，此系统从子弹开始入射木块到弹簧压缩到最短的过

程中，子弹与木块作为一个系统动量是否守恒？说明理由。

分析：此题重在引导学生针对不同的对象（系统），对应不同的过程中，受力情况不同，总动量可能变化，可能守恒。

〖通过此题，让学生明白：在学习物理的过程中，重要的一项基本功是正确恰当地选取研究对象、研究过程，根据实际情况选用对应的物理规律，不能生搬硬套。〗

【例2（投影）】

质量为30kg的小孩以8m/s的水平速度跳上一辆静止在水平轨道上的平板车，已知平板车的质量为90kg，求小孩跳上车后他们共同的速度。

解：取小孩和平板车作为系统，由于整个系统所受合外为为零，所以系统动量守恒。

规定小孩初速度方向为正，则：

相互作用前：v1=8m/s，v2=0，

设小孩跳上车后他们共同的速度速度为v′，由动量守恒定律得

m1v1=(m1+m2) v′

解得

v′=m1v1=2m/s，

m1m2数值大于零，表明速度方向与所取正方向一致。

（三）课堂小结

教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。

学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。

点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。

课堂检测课本课后作业1、2 内容

1.如图所示，甲车质量m1＝m，在车上有质量为M＝2m的人，甲车(连同车上的人)从足够长的斜坡上高h处由静止滑下，到水平面上后继续向前滑动，此时质量m2＝2m的乙车正以v0的速度迎面22v0课后作业布置

滑来，已知h＝，

为了使两车不可能发生碰撞，当两车相距适g当距离时，人从甲车跳上乙车，试求人跳离甲车的水平速度(相对地面)应满足什么条件？(不计地面和斜坡的摩擦，小车和人均可看作质点)

解题指导：选取研究系统

→挖掘临界条件→动量守恒列方程→分析讨论

解析：设甲车(包括人)滑下斜坡后速度为v1，由机械能守恒定12律得(m1＋M)v1＝(m1＋M)gh

得：v1＝2gh＝2v0

2设人跳离甲车的水平速度(相对地面)为v，在人跳离甲车和人跳上乙车过程中各自动量守恒，设人跳离甲车和跳上乙车后，两车的速度分别为v′1和v′2，则

人跳离甲车时：(M＋m1)v1＝Mv＋m1v′1

即(2m＋m)v1＝2mv＋mv′1

人跳上乙车时，Mv－m2v0＝(M＋m2)v′2即2mv－2mv0＝(2m＋2m)v′2

解得v′1＝6v0－2v

11v′2＝2v－2v0

两车不可能发生碰撞的临界条件是v′1＝±v′2

13当v′1＝v′2时，由③④解得v＝5v0

11当v′1＝－v′2时，由③④解得v＝3v0

1311故v的取值范围为5v0≤v≤3v0

1311答案：5v0≤v≤3v0

2.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2s，若把这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小。(g取10m/s2)

解题指导：物体的动量变化与物体所受合外力的冲量有关，因此解决这一类问题要注意研究对象和研究过程中物体的受力分析。

解析：方法一：运动员刚接触网时速度的大小：

v1＝2gh1＝2×10×3.2m/s＝8m/s，方向向下。

刚离网时速度的大小：

v2＝2gh2＝2×10×5.0m/s＝10m/s，方向向上。

运动员与网接触的过程，设网对运动员的作用力为FN，对运动员由动量定理(以向上为正方向)有：

(FN－mg)Δt＝mv2－m(－v1)，

mv2－m－v160×10－60×－8解得FN＝＋mg＝N＋60×10NΔt1.2＝1.5×103N，方向向上。

方法二：此题也可以对运动员下降、与网接触、上升的全过程应用动量定理。

从3.2m高处自由下落的时间为：

2×3.22h1t1＝＝s＝0.8s．

g10运动员弹回到5.0m高处所用的时间为：

2×52h2t2＝＝g10s＝1s。

整个过程中运动员始终受重力作用，仅在与网接触的t3＝1.2s的时间内受到网对他向上的弹力FN的作用，对全过程应用动量定理，有FNt3－mg(t1＋t2＋t3)＝0，

t1＋t2＋t30.8＋1＋1.23则FN＝mg＝×60×10N＝1.5×10N，方向t31.2向上。