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高中物理動量守恆定律教案精品多篇

高中物理動量守恆定律教案精品多篇

動量動量守恆定律教案 篇一

一、教學目標

1、知道動量守恆定律的內容,掌握動量守恆定律成立的條件,並在具體問題中判斷動量是否守恆。

2、學會沿同一直線相互作用的兩個物體的動量守恆定律的推導。 3.知道動量守恆定律是自然界普遍適用的基本規律之一。

二、重點、難點分析

1、重點是動量守恆定律及其守恆條件的判定。 2.難點是動量守恆定律的矢量性。

三、教具

1、氣墊導軌、光門和光電計時器,已稱量好質量的兩個滑塊(附有彈簧圈和尼龍拉扣)。

2、計算機(程序已輸入)。

四、教學過程

(一)引入新課

前面已經學習了動量定理,下面再來研究兩個發生相互作用的物體所組成的物體系統,在不受外力的情況下,二者發生相互作用前後各自的動量發生什麼變化,整個物體系統的動量又將如何?

(二)教學過程設計

1、以兩球發生碰撞爲例討論“引入”中提出的問題,進行理論推導。 畫圖:

設想水平桌面上有兩個勻速運動的球,它們的質量分別是m1和m2,速度分別是v1和v2,而且v1>v2。則它們的總動量(動量的矢量和)p=p1+p2=m1v1+m2v2。經過一定時間m1追上m2,並與之發生碰撞,設碰後二者的速度分別爲v1'和v2',此時它們的動量的矢量和,即總動量p'=p1'+p2'=m1v1'+m2v2'。

板書:p=p1+p2=m1v1+m2v2 p'=p1'+p2'=m1v1'+m2v2'

下面從動量定理和牛頓第三定律出發討論p和p'有什麼關係。 設碰撞過程中兩球相互作用力分別是F1和F2,力的作用時間是t。根據動量定理,m1球受到的衝量是F1t=m1v1'-m1v1;m2球受到的衝量是

F2t=m2v2'-m2v2。

根據牛頓第三定律,F1和F2大小相等,方向相反,即F1t=(m2v2'-m2v2) 整理後可得

板書:m1v1'+m2v2'=m1v1+m2v2 或寫成

p1'+p2'=p1+p2

就是p'=p 這表明兩球碰撞前後系統的總動量是相等的。 分析得到上述結論的條件:

兩球碰撞時除了它們相互間的作用力(這是系統的內力)外,還受到各自的重力和支持力的作用,但它們彼此平衡。桌面與兩球間的滾動摩擦可以不計,所以說m1和m2系統不受外力,或說它們所受的合外力爲零。 2.結論:相互作用的物體所組成的系統,如果不受外力作用,或它們所受外力之和爲零。則系統的總動量保持不變。這個結論叫做動量守恆定律。

做此結論時引導學生閱讀課文。並板書。

∑F外=0時

p'=p 3.利用氣墊導軌上兩滑塊相撞過程演示動量守恆的規律。 (1)兩滑塊彈性對撞(將彈簧圈卡在一個滑塊上對撞)

光電門測定滑塊m1和m2第一次(碰撞前)通過A、B光門的時間t1和t2以及第二次(碰撞後)通過光門的時間t1'和t2'。光電計時器記錄下這四

個時間。

將t

1、t2和t1'、t2'輸入計算機,由編好的程序計算出v

1、v2和v1'、v2'。將已測出的滑塊質量m1和m2輸入計算機,進一步計算出碰撞前後的動量p

1、p2和p1'、p2'以及前後的總動量p和p'。

由此演示出動量守恆。

注意:在此演示過程中必須向學生說明動量和動量守恆的矢量性問題。因爲v1和v2以及v1'和v2'方向均相反,所以p1+p2實際上是|p1|-|p2|=0,同理p1'+p2'實際上是|p1'|-|p2'|。

(2)兩滑塊完全非彈性碰撞(將彈簧圈取下,兩滑塊相對面各安裝尼龍子母扣)

爲簡單明瞭起見,可讓滑塊m2靜止在兩光電門之間不動(p2=0),滑塊m1通過光門A後與滑塊m2相撞,二者粘合在一起後通過光門B。

光門A測出碰前m1通過A時的時間t,光門B測出碰後m1+m2通過B時的時間t'。將t和t'輸出計算機,計算出p1和p1'+p2'以及碰前的總動量p(=p1)和碰後的總動量p'。由此驗證在完全非彈性碰撞中動量守恆。

(3)兩滑塊反彈(將尼龍拉扣換下,兩滑塊間擠壓一彈簧片) 將兩滑塊置於兩光電門中間,二者間擠壓一彎成∩形的彈簧片(銅片)。同時鬆開兩手,鋼簧片將兩滑塊彈開分別通過光電門A和B,測定出時間t1和t2。

將t1和t2輸入計算機,計算出v1和v2以及p1和p2。

引導學生認識到彈開前系統的總動量p0=0,彈開後系統的總動量pt=|p1|-|p2|=0。總動量守恆,其數值爲零。

4、例題

甲、乙兩物體沿同一直線相向運動,甲的速度是3m/s,乙物體的速度是1m/s。碰撞後甲、乙兩物體都沿各自原方向的反方向運動,速度的大小都是2m/s。求甲、乙兩物體的質量之比是多少?

引導學生分析:對甲、乙兩物體組成的系統來說,由於其不受外力,所以系統的動量守恆,即碰撞前後的總動量大小、方向均一樣。

由於動量是矢量,具有方向性,在討論動量守恆時必須注意到其方向性。爲此首先規定一個正方向,然後在此基礎上進行研究。

板書解題過程,並邊講邊寫。 板書:

講解:規定甲物體初速度方向爲正方向。則v1=+3m/s,v2=1m/s。碰後v1'=-2m/s,v2'=2m/s 根據動量守恆定律應有m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'移項整理後可得m1比m2爲

代入數值後可得m1/m2=3/5,即甲、乙兩物體的質量比爲3∶5。 5.練習題

質量爲30kg的小孩以8m/s的水平速度跳上一輛靜止在水平軌道上的平板車,已知平板車的質量是80kg,求小孩跳上車後他們共同的速度。

分析:對於小孩和平板車系統,由於車輪和軌道間的滾動摩擦很小,可以不予考慮,所以可以認爲系統不受外力,即對人、車系統動量守恆。

板書解題過程:

跳上車前系統的總動量

p=mv 跳上車後系統的總動量

p'=(m+M)V 由動量守恆定律有mv=(m+M)V 解得

6、小結

(1)動量守恆的條件:系統不受外力或合外力爲零時系統的動量守恆。

(2)動量守恆定律適用的範圍:適用於兩個或兩個以上物體組成的系統。動量守恆定律是自然界普遍適用的基本規律,對高速或低速運動的物體系統,對宏觀或微觀系統它都是適用的。

動量動量守恆定律教案 篇二

三維目標:

(一)知識與技能

1、理解動量守恆定律的確切含義和表達式

2、知道定律的適用條件和適用範圍;

3、掌握運用動量守恆定律的一般步驟

(二)過程與方法

知道運用動量守恆定律解決問題應注意的問題,並知道運用動量守恆定律解決有關問題的優點。

(三)情感、態度與價值觀

學會用動量守恆定律分析解決碰撞、爆炸等物體相互作用的問題,培養思維能力。 教學重點:

1、動量的概念和動量守恆定律。

2、運用動量守恆定律的一般步驟。

教學難點:動量的變化和動量守恆的條件、應用。 引入新課:

通過以前的學習,我們已經會描述一些簡單的典型的運動。知道速度、位移、加速度都是用來描述物體運動的物理量,而通過上一節課的學習,我們又認識到動量也可以描述物體的運動狀態,而且我們通過動能定理也建立起了力與動量的聯繫,知道動量是力對時間積累的效果。正如力在空間中的積累存在着自然普遍定則一樣,力對時間的積累是否也存在着某種守恆的普適關係? 進行新課: 【小組討論交流】

一、牛頓第一定律的內容及實質

內容:一切物體總有保持靜止或勻速直線運動狀態的性質,除非有外力迫使它改變這一狀態。

實質:力不是維持物體運動狀態的原因,而是改變物體運動狀態的原因。

二、牛頓第二定律的內容及實質

內容:物體的加速度與作用力成正比,與物體的質量成反比。 實質:力是產生加速度的原因,加速度改變了物體的運動狀態。

三、牛頓第三定律的內容及實質

內容:物體間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。

實質:物體間的相互作用總是等大反向。

四、如果是兩個物體,如何區分它們之間的相互作用和其它物體對它們的作用力呢?

系統:可以把兩個或兩個以上物體看做一個力學系統。 內力:系統內物體間作用力稱爲內力。

外力:外界物體對系統內物體的作用力稱爲外力。 教師總結:

我們把兩個物體看作一個系統,那麼兩個物體間的相互作用就屬於系統的內力,外界其它物體對系統中任何一物體的作用就是系統所受的外力。根據牛頓運動定律可知:不論外力還是內力都會改變物體的運動狀態,而內力起的作用就像人民內部矛盾,外力起的作用則爲外在矛盾。前者可以相互抵消達到和諧,但是後者必然破壞這種和諧關係。而現實生活中諸如此類的守恆隨處可見。

比如:甲乙各有500元現金,相互交換甲乙兩者共有財富值不變。但甲又別處得到500元,這必然使兩者共有財富值增加。相反,丙強行從甲手中拿走500元,兩者共有財富值較少。

再有:一個絕熱系統中兩個物體相互吸熱放熱,系統溫度必然升高;而外界對系統加熱,系統溫度必然升高。

與我們所學更近的例子:比如機械能守恆定律。系統中僅有保守力做功,機械能守恆。但是若有外力對系統內任何物體做功,這種守恆必然打破。 【創設情境,理論推理】

現實生活中,這種守恆隨處可見。爲此我們創設一個物理情境:

光滑水平桌面上有一質量爲m1的物體以速度v1向右運動,質量爲m2的物體以速度v2向右運動。且v1>v2,那麼經過一定時間後,必然追上m1且發生碰撞。設碰撞後m1的速度爲v1’,m2速度爲v2’

碰撞過程中m2對m1的作用力爲F1,m1對m2的作用力爲F2 【教師引導,學生自主推理:】

兩物體各自所受重力和支持力雖爲外力,但是合力爲零,不改變物體的的運動狀態。F1和F2是兩物體組成的系統內力。

推導1:根據牛頓第二定律,碰撞過程中兩球的加速度分別爲:

F1F2a1,

a2

m1m2根據牛頓第三定律,F1與F2的大小相等方向相反,即

F1F2

所以:m1am2a2

碰撞時兩小球之間的作用時間很-短,用t表示。這樣加速度與速度前後的關係就是

'v2v2v1'v1a1, a2

tt把加速度的表達式帶入m1am2a2,移項後得到

''m1v1m2v2m1v1m2v

2(1)

推導2:根據牛頓第三定律,F1與F2的大小相等方向相反,即

F1F2

碰撞時兩小球之間的作用時間很短,用t表示。取向右爲正,則系統內內力衝量關係爲

F1tF2t

根據動量定理可知:

'F1tm1v1'm1v1,F2tm2v2m2v2

那麼

''(m1v1m1v1)m2v2m2v2

整理得到

''m1v1m2v2m1v1m2v2

(1)

【教師總結】

我們通過不同的策略,得出相同的結論(1)。而且的實驗探究中我們也得到了一樣的結論。實驗是檢驗理論的唯一標準。可見,物體相互碰撞過程中確實存在着這種守恆關係。

(1)式的物理意義是:兩球碰撞前的動量之和等於碰撞後的動量之和。因爲碰撞過程中的任意時刻牛頓第三定律、動量定理的結論都是成立的,因此(1)式對過程中的任意兩時刻的狀態都是適用的,也就是說系統在整個過程中一直保持不變。因此我們可以說這個過程中動量是守恆的。

歷史上通過幾代物理學家在實驗上和理論上的分析、探索與鬥爭,人們在18世紀形成這樣的共識:如果一個系統不受外力,或者所受外力的矢量和爲0,這個系統的總動量保持不變。這就是動量守恆定律。 【教師指導,學生總結】

動量守恆定律的條件:(1)系統不受外力,(2)系統所受外力矢量和爲零 動量守恆定律的表達式:

(1) 動量定理指出,系統的總動量保持不變。那麼碰撞前和碰撞後系統的動量應該相等。即pp'

(2) 如果是相互作用的兩個物體組成的系統,總動量不變。那麼系統內一個物體增加的動量跟另一個物體減少的動量也相等。即p1p2 (3) 系統總動量不變,那就是說對於系統動量變化量應該爲零。即p0 (4) 相互作用的兩個物體組成的系統,作用前動量之和等於作用後的動量之

'和。即m1v1m2v2m1v1'm2v2

板書設計

一、系統 內力和外力

1、系統:

2、內力:

3、外力:

二、動量守恆定律

1、推導過程

2、內容

3、成立條件

4、表達式 課堂小結

本節課通過理論推導得出了和實驗相同的結論。推導過程中我們體會到了科學的嚴密性,體會到物理來源於生活,是解決生活中實際問題的科學。通過對動量守恆定律的理解歸納總結出動量守恆定律不同的表達式,進一步理解了這一普遍真確的守恆定律。 作業設計

動量動量守恆定律教案 篇三

一、動量守恆定律

1、定律內容:一個系統不受外力或所受外力之和爲零,這個系統的總動量保持不變,這個結論叫做動量守恆定律。

說明:(1)動量守恆定律是自然界中最重要最普遍的守恆定律之一,它既適用於宏觀物體,也適用於微觀粒子;既適用於低速運動物體,也適用於高速運動物體,它是一個實驗規律,也可用牛頓第三定律和動量定理推導出來。

(2)相互間有作用力的物體系稱爲系統,系統內的物體可以是兩個、三個或者更多,解決實際問題時要根據需要和求解問題的方便程度,合理地選擇系統。 2.動量守恆定律的適用條件

(1)系統不受外力或系統所受外力的合力爲零。

(2)系統所受外力的合力雖不爲零,但F內》F外,亦即外力作用於系統中的物體導致的動量的改變較內力作用所導致的動量改變小得多,則此時可忽略外力作用,系統動量近似守恆。例如:碰撞中的摩擦力和空中爆炸時的重力,較相互作用的內力小的多,可忽略不計。 (3)系統所受合外力雖不爲零,但系統在某一方向所受合力爲零,則系統此方向的動量守恆,例圖6�8,光滑水平面的小車和小球所構成的系統,在小球由小車頂端滾下的過程中,系統水平方向的動量守恆。 3.動量守恆的數學表述形式:

(1)p=p′即系統相互作用開始時的總動量等於相互作用結束時(或某一中間狀態時)的總動量。

(2)Δp=0即系統的總動量的變化爲零。若所研究的系統由兩個物體組成,則可表述爲:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′(等式兩邊均爲矢量和) (3)Δp1=-Δp2

即若系統由兩個物體組成,則兩個物體的動量變化大小相等,方向相反,此處要注意動量變化的矢量性。在兩物體相互作用的過程中,也可能兩物體的動量都增大,也可能都減小,但其矢量和不變。

4、應用動量守恆定律的解題步驟 (1)分析題意,明確研究對象(系統)。

(2)對系統內的物體進行受力分析,明確內力、外力,判斷是否滿足動量守恆的條件。 (3)明確研究系統的相互作用過程,確定過程的初、末狀態,對一維相互作用問題,先規定正方向,再確認各狀態物體的動量或動量表述。

(4)利用守恆定律列方程,代入已知量求解。 (5)依據求解結果,按題目的要求回答問題。

二、碰撞

1、碰撞是指物體間相互作用時間極短,而相互作用力很大的現象。

在碰撞過程中,系統內物體相互作用的內力一般遠大於外力,故碰撞中的動量守恆,按碰撞前後物體的動量是否在一條直線區分,有正碰和斜碰,中學物理只研究正碰(正碰即兩物體質心的連線與碰撞前後的速度都在同一直線上)。

2、按碰撞過程中動能的損失情況區分,碰撞可分爲二種:

a.彈性碰撞:碰撞前後系統的總動能不變,對兩個物體組成的系統滿足: m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

1/2m1v1+1/2m2v2′=1/2m1v1′+1/2m2v2′ 兩式聯立可得: 2

2

2v1′=

v2′=

b.完全非彈性碰撞,該碰撞中動能的損失最大,對兩個物體組成的系統滿足: m1v1+m2v2=(m1+m2)v

c.非彈性碰撞,碰撞的動能介於前兩者碰撞之間。

三、反衝現象

系統在內力作用下,當一部分向某一方向的動量發生變化時,剩餘部分沿相反方向的動量發生同樣大小變化的現象。噴氣式飛機、火箭等都是利用反衝運動的實例。若系統由兩部分組成,且相互作用前總動量爲零,則0=m1v1+m2v2,v1、v2方向相反

動量動量守恆定律教案 篇四

碰撞中的動量守恆

1、實驗目的、原理

(1)實驗目的

運用平拋運動的知識分析、研究碰撞過程中相互作用的物體系動量守恆

(2)實驗原理

(a)因小球從斜槽上滾下後做平拋運動,由平拋運動知識可知,只要小球下落的高度相同,在落地前運動的時間就相同,若用飛行時間作時間單位,小球的水平速度在數值上就等於小球飛出的水平距離。

(b)設入射球、被碰球的質量分別爲m

1、m2,則入射球碰撞前動量爲(被碰球靜止)p1=m1v1①

設碰撞後m1,m2的速度分別爲v’

1、v’2,則碰撞後系統總動量爲

p2=mlV’1+m2v’2②

只要測出小球的質量及兩球碰撞前後飛出的水平距離,代入①、②兩式就可研究動量守恆。

2、買驗器材

斜槽,兩個大小相同而質量不等的小鋼球,天平,刻度尺,重錘線,白紙,複寫紙,三角板,圓規。

3、實驗步驟及安裝調試

(1)用天平測出兩個小球的質量ml、m2.

(2)按圖5—29所示安裝、調節好實驗裝置,使斜槽末端切

線水平,將被碰小球放在斜槽末端前小支柱上,入射球放在斜

槽末端,調節支柱,使兩小球相碰時處於同一水平高度,且在

碰撞瞬間入射球與被碰球的球心連線與斜槽末端的切線平

行,以確保正碰後兩小球均作平拋運動。

(3)在水平地面上依次鋪放白紙和複寫紙。

(4)在白紙上記下重錘線所指的位置O,它表示入射球m1碰

撞前的位置,如圖5—30所示。

(5)移去被碰球m2,讓入射球從斜槽上同一高度滾下,重複10次左右,用圓規畫儘可能小的圓將所有的小球落點圈在裏面,其圓心即爲人射球不發生碰撞情況下的落點的平均位置P,如圖5—31所示。

(6)將被碰小球放在小支柱上,讓入射球從同一高度滾下,使它們發生正碰,重複10次左右,同理求出入射小球落點的平均位置M和被碰小球落點的平均位置N.

(7)過O、N作一直線,取O0’=2r(r爲小球的半徑,可用刻度尺和三角板測量小球直徑計算廠),則O’即爲被碰小球碰撞前的球心的位置(即投影位置)。(8)用刻度尺測量線段OM、OP、ON的長度。則系統碰撞前的動量可表示爲p1=m1·OP,系統碰撞後的總動量可表示爲p2=m1·OM+m2·O'N

若在誤差允許範圍內p1與p2相等,則說明碰撞中動量守恆。(9)整理實驗器材,放回原處。

4、注意事項

(1)斜槽末端切線必須水平。

說明:調整斜槽時可藉助水準儀判定斜槽末端是否水平。

(2)仔細調節小立柱的高度,使兩小球碰撞時球心在同一高度,且要求兩球球心連線與斜槽末端的切線平行。

(3)使小支柱與槽口的距離等於2r(r爲小球的半徑)

(4)入射小球每次都必須從斜槽上同一位置由靜止開始滾下。

說明:在具體操作時,斜槽上應安裝擋球板。

(5)入射球的質量(m1)應大於被碰小球的質量(m2)。

(6)地面須水平,白紙鋪放好後,在實驗過程中不能移動白紙。

5、數據處理及誤差分析

(1)應多次進行碰撞,兩球的落地點均要通過取平均位置來確定,以減小偶然誤差。

(2)在實驗過程中,使斜槽末端切線水平和兩球發生正碰,否則兩小球在碰後難以作平拋運動。

(3)適當選擇擋球板的位置,使入射小球的釋放點稍高。

說明:入射球的釋放點越高,兩球相碰時作用力越大,動量守恆的誤差越小,且被直接測量的數值OM、0IP、0N越大,因而測量的誤差越小。

一。目的要求

1、用對心碰撞特例檢驗動量守恆定律;

2、瞭解動量守恆和動能守恆的條件;

3、熟練地使用氣墊導軌及數字毫秒計。

二。原理

1、驗證動量守恆定律

動量守恆定律指出:若一個物體系所受合外力爲零,則物體的總動量保持不變;若物體系所受合外力在某個方向的分量爲零,則此物體系的總動量在該方向的分量守恆。

設在平直導軌上,兩個滑塊作對心碰撞,若忽略空氣阻力,則在水平方向上就滿足動量守恆定律成立的條件,即碰撞前後的總動量保持不變。

m1u1m2u2m1v1m2v2(6.1) 其中,u

1、u2和v

1、v2分別爲滑塊m

1、m2在碰撞前後的速度。若分別測出式(6.1)中各量,且等式左右兩邊相等,則動量守恆定律得以驗證。

2、碰撞後的動能損失

只要滿足動量守恆定律成立的條件,不論彈性碰撞還是非彈性碰撞,總動量都將守恆。但對動能在碰撞過程中是否守恆,還將與碰撞的性質有關。碰撞的性質通常用恢復係數e表達:

ev2v1(6.2) u1u

2式(6.2)中,v2v1爲兩物體碰撞後相互分離的相對速度,u1u2則爲碰撞前彼此接近的相對速度。

(1)若相互碰撞的物體爲彈性材料,碰撞後物體的形變得以完全恢復,則物體系的總動能不變,碰撞後兩物體的相對速度等於碰撞前兩物體的相對速度,即v2v1u1u2,於是e1,這類碰撞稱爲完全彈性碰撞。

(2)若碰撞物體具有一定的塑性,碰撞後尚有部分形變殘留,則物體系的總動能有所損耗,轉變爲其他形式的能量,碰撞後兩物體的相對速度小於碰撞前的相對速度,即0v2v1u1u2於是,0e1,這類碰撞稱爲非彈性碰撞。

(3)碰撞後兩物體的相對速度爲零,即v2v10或v2v1v,兩物體粘在一起以後以相同速度繼續運動,此時e0,物體系的總動能損失最大,這類碰撞稱爲完全非彈性碰撞,它是非彈性碰撞的一種特殊情況。

三類碰撞過程中總動量均守恆,但總動能卻有不同情況。由式(6.1)和(6.2)可求碰撞後的動能損失 Ek(1/2)m1m21e2u1u2/m1m2 。①對於完全彈性碰撞,因2

e1,故Ek0,即無動能損失,或曰動能守恆。②對於完全非彈性碰撞,因e0,故:EkEkM,即,動能損失最大。③對於非完全彈性碰撞,因0e1,故動能損失介於二者之間,即:0EkEkM。

3、m1m2m,且u20的特定條件下,兩滑塊的對心碰撞。

(1)對完全彈性碰撞,e1,式(6.1)和(6.2)的解爲

v10(6.3)v2u1

由式(6.3)可知,當兩滑塊質量相等,且第二滑塊處於靜止時,發生完全彈性碰撞的結果,使第一滑塊靜止下來,而第二滑塊完全具有第一滑塊碰撞前的速度,“接力式”地向前運動。即動能亦守恆。

以上討論是理想化的模型。若兩滑塊質量不嚴格相等、兩擋光物的有效遮光寬度s1及若式(6.3)得到驗證,則說明完全彈性碰撞過程中動量守恆,且e1,Ek0,s2也不嚴格相等,則碰撞前後的動量百分差E1爲:E1

動能百分差E2爲:E2P2P1P1m2s2t1(6.4) m1s1t22m2s2t121(6.5) 22m1s1t2Ek2Ek1Ek

1若E1及E2在其實驗誤差範圍之內,則說明上述結論成立。

(2)對於完全非彈性碰撞,式(6.1)和(6.2)的解爲:

v1v2vu1(6.6)

2若式(6.6)得證,則說明完全非彈性碰撞動量守恆,且e0,其動能損失最大,約爲50%。

s1。同樣可求得其動考慮到完全非彈性碰撞時可採用同一擋光物遮光,即有:s2

及E2分別爲: 量和動能百分差E1

m2t1P2P11E1mt1(6.7) P112

2Ek1m2t1'Ek(6.8)E21'1Ekm1t2

顯然,其動能損失的百分誤差則爲:

m2t1E21mt1(6.9)

12

及E在其實驗誤差範圍內,則說明上述結論成立。 若E1

三。儀器用品

氣墊導軌及附件(包括滑塊及擋光框各一對),數字毫秒計、物理天平及遊標卡尺等。

四。實驗內容

1、用動態法調平導軌,使滑塊在選定的運動方向上做勻速運動,以保證碰撞時合外力爲零的條件(參閱附錄2);

2、用物理天平校驗兩滑塊(連同擋光物)的質量m1及m2;

2;3.用遊標卡尺測出兩擋光物的有效遮光寬度s

1、s2及s

14、在m1m2m的條件下,測完全彈性和完全非彈性碰撞前後兩滑塊各自通過光電

、t2。 門一及二的時間t

1、t2及t1

五。注意事項

1、嚴格按照氣墊導軌操作規則(見附錄2),維護氣墊導軌;

2、實驗中應保證u20的條件,爲此,在第一滑塊未到達之前,先用手輕扶滑塊(2),待滑塊(1)即將與(2)碰撞之前再放手,且放手時不應給滑塊以初始速度;

3、給滑塊(1)速度時要平穩,不應使滑塊產生擺動;擋光框平面應與滑塊運動方向一致,且其遮光邊緣應與滑塊運動方向垂直;

4、嚴格遵守物理天平的操作規則;

5、擋光框與滑塊之間應固定牢固,防止碰撞時相對位置改變,影響測量精度。

六。考查題

1、動量守恆定律成立的條件是什麼?實驗操作中應如何保證之?

2、完全非彈性碰撞中,要求碰撞前後選用同一擋光框遮光有什麼好處?實驗操作中如何實現?

3、既然導軌已調平,爲什麼實驗操作中還要用手扶住滑塊(2)?手扶滑塊時應注意什麼?

4、滑塊(2)距光電門(2)近些好還是遠些好?兩光電門間近些好還是遠些好?爲什麼?

動量動量守恆定律教案 篇五

《動量守恆定律》是高中物理新教材第一冊第七第三節的內容。它是本章的重點,同時也是力學部分的重要內容。動量守恆定律是自然界中最普遍最重要的基本規律之一。它雖然可以由牛頓定律推導出來,但其適用範圍要比牛頓定律廣泛的多,不僅適用於宏觀低速的物體,而且適用於微觀高速運動的粒子,因此它在整個物理學中佔有非常重要的地位。

我認爲只有使學生對物理定律的學習感興趣,聽得懂,理解的深,才能具有運用規律去分析解決問題的能力,爲此我將教學的重點放到了對動量守恆定律的內容的掌握上,並且明確學生是學習活動的主體。

根據本節課有實驗定性分析和理論定量推導的特點,依據(1)教師的指導作用與學生學習的主動性相統一的原則(2)掌握知識與發展能力相統一的原則,我採用談話法和討論法相結合的啓發式教學。在教法學法上可採用:觀察實驗——問題思考——點撥指導、抽象概括——鞏固練習。實施這一方法,使學生在教師的指導下親自去觀察比較,分析歸納,積極努力的去探求知識,最大限度的調動全體學生的積極參與,以達到教學目的。

在教學手段上採用演示實驗,多媒體輔助教學,增強直觀性,改善教學效果。

一般說來,上課開始時,學生的注意力往往還停留在上課前感興趣的活動對象上,因此我就從學生的認知規律入手,一上課就向學生提出問題。(1)一個人在一輛小車裏用力推車,車會不會動?(2)在平靜的河中心有兩個靠的很近的小船,當你從一隻船上跳到另一隻船上會出現什麼現象?因爲問題有趣就吸引了學生的無意注意,在學生回答之後,我又問“爲什麼會出現這樣的現象?”這時學生爲了探疑,無意注意隨之轉爲有意注意,這樣既吸引學生探求物理規律的興趣又順利的引入了課題。

爲了使本節課的教與學順利的展開,我先讓學生複習了牛頓第三定律和動量定理,隨後向學生提出:通過動量定理的學習使我們清楚了,一個物體受外力作用時它們動量變化的規律。可是我們知道任何物體都不能孤立存在,那麼兩個物體相互作用時它們的動量變化又遵循什麼樣的規律?帶着這個問題我向學生演示了教材上夾有彈簧的兩個小車相互作用的實驗。通過觀察實驗,在引導學生定性分析出實驗結果的同時也培養了他們對感性材料的分析綜合和概括的能力。

然後通過兩個小球在同一直線上運動發生碰撞的例子來定量推導出動量守恆定律。由於兩小球碰撞發生輕微形變不易看出,因此我採用多媒體利用誇張的手法模擬兩個小球碰撞的整個過程,以增強學生的感性認識,同時也活躍了課堂氣氛,延長了學生的有意注意時間。

在分析推導的過程中,我提出這樣一個問題:碰撞前後兩小球總動量應該怎樣表示?學生思考以後很快能列出式子,並且明白,兩球碰撞前後各自動量都發生了變化。在弄清上面問題的基礎上,我又緊接着提出了:兩球的動量爲什麼會發生變化?讓學生進一步展開討論。在討論的過程中模擬演示兩球發生碰撞的過程,通過引導學生分析小球的受力情況,再次提出前面的問題,啓發學生利用動量定理和牛頓第三定律自然而然的得到定律。但是在培養學生靈活運用數學運算進行物理推理的同時要防止學生把物理公式中物理量之間的關係看成純數學的關係,要加強對式子物理意義的分析。

在動量守恆定律表達式得出之後,讓學生考慮動量守恆定律是否需要條件,對於這個問題,學生感到比較生疏,不會做出肯定或者否定的回答,由教師啓發得出守恆條件和定律適用範圍。

最後爲了突出重點,突破難點我設計了兩個例題。

1、把兩個磁性很強的磁鐵分別放在兩輛小車上磁鐵的同性磁極相對,小車放在光滑的水平桌面上,推動一下小車,使他們相互靠近,兩輛小車沒有碰上就分開了,兩輛小車相互作用前後,他們的總動量守恆麼?爲什麼?(通過這個例題使學生明確動量守恆的條件。)

2、質量爲3kg的小球A在光滑水平面上以6m/s的速度向右運動,恰遇上質量爲5kg的小球B以4m/s的速度向右運動,碰撞後球恰好靜止,求碰撞後A球的速度 。