《动量守恒定律及其应用》教学设计

《动量守恒定律及其应用》教学设计

何小东

一、教材分析

地位与作用

本节讲述动量守恒定律及其应用，它既是本章的核心内容，也是整个高中物理的重点内容。它是在学生学习了动量、冲量和动量定理之后，以动量定理为基础，研究有相互作用的系统在不受外力或所受合外力等于零时所遵循的规律。它是动量定理的深化和延伸，且它的适用范围十分广泛。

动量守恒定律是高中物理阶段继牛顿运动定律、动能定理以及机械能守恒定律、能量守恒定律之后的又一重要的解决问题的基本工具。动量守恒定律对于宏观物体低速运动适用，对于微观物体高速运动同样适用；不仅适用于两个物体组成的系统，也适用于多个物体组成的系统。因此，动量守恒定律不仅在动力学领域有很大的应用，在日后的物理学领域如原子物理等方面都有着广泛的应用，为解决物理问题的几大主要方法之一。因此，动量守恒定律在教学当中有着非常重要的地位。

二、学情分析

学生在前面高二的学习当中已经学习了动量、冲量、动量定理、动量守恒定律的相关知识，只是时间有点久，现在只记得公式和简单应用。对于动量守恒的条件已经基本忘记。对于很多经典模型还不会立刻写出公式，对于模型的末状态临界问题还很难把握。大部分学生对于动量守恒定律还是觉得比较容易，反而是与之对应的能量守恒公式对他们是难点。

三、教学目标、重点、难点

（一）教学目标

1.理解系统动量守恒的条件.

2.会应用动量守恒定律解决基本问题.

3.可以写出动量守恒与之对应的能量守恒.

（二）重点、难点、关键

重点：教学目标的三点

难点：动量守恒条件的理解和能量守恒

四、设计理念

在教学活动中，充分体现学生的主体地位，积极调动学生的学习热情，让学生在学习过程当中体会成功的快乐，渗透严谨务实的科学思想；同时，教师发挥自身的主导作用，引导学生在学习中找到正确的分析方向，

五、教学流程设计

教学方法

分析归纳法、典题例析法、多媒体展示

教学流程

（一）复习回顾

回顾动量守恒定律的内容、表达式和条件

（二）应用

经典模型的分析与应用：

1、碰撞的分类（主要讲解弹性碰撞和完全非弹性碰撞） 

2、子弹打木块模型 

3、小球弹簧问题 

4、摩擦带动模型 

（三）作业  步步高94--96

六、板书设计

动量守恒定律及其应用

1、表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′ 

2、条件： 

3、应用 

七、反思 

练习题

1、（ 2021全国乙卷14）如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（ ）

A. 动量守恒，机械能守恒

B. 动量守恒，机械能不守恒

C. 动量不守恒，机械能守恒

D. 动量不守恒，机械能不守恒

2.弹性碰撞（m1、m2）

讨论：①若m1＝m2，则v1′＝0，v2′＝v1(速度交换)；

②若m1>m2，则v1′>0，v2′>0(碰后两物体沿同一方向运动)；当m1≫m2时，v1′≈v1，v2′≈2v1；

③若m1<m2，则v1′<0，v2′>0(碰后两物体沿相反方向运动)；当m1≪m2时，v1′≈－v1，v2′≈0.

3、非弹性碰撞之粘在一起（共速）：求损失的机械能 

4、

(2020·全国卷Ⅲ·15)甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示.已知甲的质量为1 kg，则碰撞过程两物块损失的机械能为

(2020·全国卷Ⅲ·15)甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示.已知甲的质量为1 kg，则碰撞过程两物块损失的机械能为 

A.3 J   B.4 J   C.5 J   D.6 J

5、如图所示，光滑悬空轨道上静止一质量为3m的小车A，用一段不可伸长的轻质细绳悬挂一质量为2m的木块B.一质量为m的子弹以水平速度v0射入木块(时间极短)，试求：(不计空气阻力，重力加速度为g).求：

子弹射入木块B时产生的热量；

6、如图所示，小球B与一轻质弹簧相连，并静止在足够长的光滑水平面上，质量为m1的小球A以v的速度与轻质弹簧正碰.小球B的质量为m2.求当两个小球与弹簧组成的系统动能最小时，小球B的速度的大小.以及弹簧的弹性势能。

7、滑块恰好不滑出长木板，动摩擦因数为μ，求木板的长度L。