（2021新人教版）高中物理选修性必修第一册1.1动量 教案.docx

1、1 / 6 动量动量 【教学目标】【教学目标】 1明确探究碰撞中的不变量的基本思路。 2掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法。 3掌握实验数据处理的方法。 4理解动量的概念。 【教学重难点】【教学重难点】 1通过实验数据的分析得出物体碰撞前后的不变量。 2动量的概念。 【教学方法】【教学方法】 教师由浅入深启发、引导，学生自主学习，小组合作探究进行实验，讨论、交流、 反馈、质疑、补充、展示、总结学习成果。 【教学用具】【教学用具】 投影仪，多媒体辅助教学设备；完成该实验的实验器材，如气垫导轨、滑块等。 【教学过程】【教学过程】 一、创设情境，引入课题一、创设情境，引入课题 教

2、师播放打台球的视频（ppt 展示） 思考： （1）生活中常见的碰撞有哪些？ （2）我们曾经探究过哪些守恒量？ 演示实验：使用碰撞摆，拉起 1 个让其与另一个小球相碰撞， 2 / 6 观察碰撞前后的对称运动现象。 为什么碰撞后小球的运动状态会交换？ 这个现象提示我们碰撞前后各有什么物理量保持不变？ 二、新课教学二、新课教学 （一）寻求碰撞中的不变量 碰撞比较复杂，初步研究应简化模型 （多媒体展示）简化模型： 碰前：m1，v1，m2，v2 碰后：m1，v1 ，m 2，v2 （板书） 问题问题： （1）要想保证碰撞v1，v2满足什么样的关系？ （2）想让问题更简单，v2等于多少？ 我们称简化之后的模

3、型为一维碰撞，请学生总结一维碰撞。 问题：碰撞过程和运动有关的物理量有哪些？ 再次猜想碰撞中的不变量（猜想假设得出与质量、速度有关） 小组讨论一：测量物体的速度可以有哪些方法？ 小组讨论二： （1）如何保证碰撞是一维的？ （2）如何保证碰撞前后为匀速运动？如何检验？ （3）小车最初状态如何？光电计时器测出的三个速度分别代表谁？ 3 / 6 1实验器材：滑轨、光电计时器、电子秤、小车（两个）等。 2实验过程： （1）测质量：用电子秤测出小车的质量m1、m2。 （2）安装：正确安装好光电计时器和滑轨。 （3）实验：接通电源，让质量小的小车在两个光电门之间，给质量大的小车一个 初速度去碰撞质量小的小

4、车， 利用配套的光电计时器测出两个小车各种情况下碰撞前后 的速度v1、v1 、v 2 。 （4）填写实验表格，验证一维碰撞中的守恒量（附在后面） 。 碰撞前碰撞后 质量m1=m2=m1=m2= 速度v1=v2=v1=v2= mv m1v1+m2v2=m1v1+m2v2= mv 2 m1v1 2+m 2v2 2= m1v1 2+m 2v2 2= （二）动量 我们最终得出什么实验结论？ 4 / 6 从实验的数据可以看出，此实验中两辆小车碰撞前后，动能之和并不相等，但是质 量与速度（矢量，要考虑方向）的乘积之和却基本不变。 课后小实验：你能否设计其它的方法进行探究？ 教师：上面的实验提示我们，对于发

5、生碰撞的两个物体来说，它们的mv之和在碰 撞前后可能是不变的。这使我们意识到，mv这个物理量具有特别的意义。 物理学中把质量和速度的乘积mv定义为物体的动量，用字母 p 表示：pmv 动量的单位是由质量的单位与速度的单位构成的， 是千克米每秒， 符号是 kg m/s。 动量是矢量，动量的方向与速度的方向相同。 【例题】一个质量为 0.1kg 的钢球，以 6m/s 的速度水 平向右运动， 碰到坚硬的墙壁后弹回， 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变化了多少？ 分析： 动量是矢量， 虽然碰撞前后钢球速度的大小没有 变化， 但速度的方向变化了， 所以动量的方向也发生了变

6、化。 为了求得钢球动量的变化量，需要先选定坐标轴的方向，确定碰撞前后钢球的动量，然 后用碰撞后的动量减去碰撞前的动量求得动量的变化量。 解：取水平向右为坐标轴的方向。碰撞前钢球的速度为 6m/s，碰撞前钢球的动量 为 pmv0.16kgm/s0.6kgm/s 碰撞后钢球的速度v6m/s，碰撞后钢球的动量为 pmv0.16kgm/s0.6kgm/s 碰撞前后钢球动量的变化量为 ppp（0.60.6）kgm/s1.2kgm/s 动量的变化量是矢量，求得的数值为负值，表示它的方向与坐标轴的方向相反，即 5 / 6 p的方向水平向左。 【达标检测】【达标检测】 1在“探究碰撞中的不变量”的实验中，为了

7、顺利地完成实验，入射球质量为 m1， 被碰球质量为 m2，二者关系应是（D） Am1m2 Bm1=m2 Cm1m2 D以上三个关系都可以 2 两球相向运动， 发生正碰， 碰撞后两球均静止， 于是可以断定， 在碰撞以前 （C） A两球的质量相等 B两球的速度大小相同 C两球的质量与速度的乘积之和的大小相等 D以上都不能断定 3某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车 A 的前 端粘有橡皮泥，推动小车 A 使之做匀速运动。然后与原来静止在前方的小车 B 相碰并粘 合成一体，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图所示。在小车 A 后连着纸带，电磁 打点计时器电源频率为 50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力。 （1）若已得到打点纸带如图所示，并将测得的各计数点间距离标在图上，A 点是 6 / 6 运动起始的第一点，则应选_段来计算 A 的碰前速度，应选_段来计 算 A 和 B 碰后的共同速度（以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE” ） 。 （2）已测得小车 A 的质量 m1=0.40kg，小车 B 的质量 m2=0.20kg，由以上测量结果 可得：碰前 mAvA+mBvB=_kgms；碰后 mAvA+mBvB=_kgm/s。并比 较碰撞前后两个小车质量与速度的乘积之和是否相等。 答案： （1）BCDE（2）0.4200.417