人教版 (2019)选择性必修 第一册第一章 动量守恒定律1 动量第1课时教学设计及反思

第一章 动量守恒定律

动量

教学设计

学习目标

一、知识与技能

1、经历两个物体碰撞前后会不会有什么物理量保持不变的猜想过程。

2、理解动量和动量的变化，会正确计算做一维运动的物体的动量变化。

二、过程与方法

1、培养实验的理论探究与操作技能，特别是数据采集和分析的技能。

2、了解物理学中动量概念的建立过程。

三、情感态度与价值观

通过实验探究，经历寻求碰撞中“不变量”的过程，领会实验的基本思路，感悟自然界的和谐与统一。

重点难点

1、理解一维碰撞。

2、理解动量和动量的变化。

教学准备

课件、滑轨、光电门、小车（2辆）、挡光板、天平

教学过程

一、导入新课：

【教师引入课程】用两根长度相同的线绳，分别悬挂两个完全相同的钢球A、B，且两球并排放置。拉起A球，然后放开，该球与静止的B球发生碰撞。可以看到，碰撞后A球停止运动而静止，B球开始运动，最终摆到和A球被拉起时同样的高度。为什么会发生这样的现象呢？

二、讲授新课： 

1、寻找碰撞中的不变量

【教师引导】从实验现象中似乎可以得出，碰撞前后两球速度之和是不变的。那么所有的碰撞都有这样的规律吗？

【演示】质量不同小球的碰撞

将上面实验其中一个球换成质量较大，大小不变的小球，用手拉起小球至某一高度后放开，撞击静止的B球。我们可以看到，碰撞后B球获得较大的速度，摆起的高度大于小球被拉起时的高度。

结论：碰撞前后两球速度之和不相等。

【学生思考】思考演示实验中，小球为什么要采用光滑坚硬的钢球？

【解答】这是为了两球在碰撞时尽量减小机械能的损失。

【教师引导】同学们会猜想，两个物体碰撞前后动能之和不变；或者两个物体碰撞前后速度与质量的乘积不变。为了分析碰撞前后到底什么量会是不变的，设计实验，根据数据来研究上述问题。

【设计实验】如图所示，两辆小车都放在滑轨上，用一辆运动的小车碰撞一辆静止的小车，碰撞后两辆小车粘在一起运动。小车的速度用滑轨上的光电计时器测量。数据记录在表中，观察实验数据，得出结论。

根据实验数据，计算两辆小车碰撞前后的动能，比较碰撞前后的动能之和是否不变。再计算两辆小车碰撞前后的质量与速度的乘积，比较碰撞前后的质量与速度的乘积之和是否不变。

结论：从实验数据可以看出，实验中小车碰撞前后，动能之和并不相等，但是质量与速度的乘积之和却基本不变。

【教师补充】实验时，实验误差主要来源于阻力影响，所以实验中要尽量减小碰撞前后的阻力。

2、动量

【教师引导】从上述实验可以看出，物体碰撞前后，它们质量与速度的乘积之和基本不变，那么mv这个物理量具有特别的意义。

物理学中把质量与速度的乘积mv定义为物体的动量，用字母p表示：p＝mv。

【教师补充】动量的国际制单位是千克米每秒，符号是kg·m/s。动量是矢量，它的方向与速度的方向相同。

【教师提问】在一维运动中，动量的矢量性可用“+”和“一”表示，正负的含义是什么？

【学生思考】在一维运动中，物理量的方向要么“左”，要么“右”，故在规定一个正方

向后，便可用“+”，或“一”来表示其矢量性。动量正、负号表示方向，不表示大小。正号表示动量的方向与规定的正方向相同，负号表示动量的方向与规定的正方向相反。

【教师补充】动量的性质

(1)瞬时性：通常说物体的动量是物体在某一时刻或某一位置的动量，动量的大小可用p＝mv表示。

(2)矢量性：动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同。

(3)相对性：因物体的速度与参考系的选取有关，故物体的动量也与参考系的选取有关。

【教师提问】如何理解动量的变化量？

【学生思考】动量的变化量：是矢量，其表达式为矢量式，运算遵循平行四边形定则，当在同一条直线上时，可规定正方向，将矢量运算转化为代数运算。

【教师补充】动量和动量变化量的比较

课堂练习

1、关于动量,下列说法正确的是(   )

A.速度大的物体,它的动量一定也大
B.动量大的物体,它的速度一定也大
C.只要物体运动的速度大小不变,物体的动量也保持不变
D.质量一定的物体,动量变化越大,该物体的速度变化一定越大

答案：D

2、高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动,在启动阶段,列车的动能(   )

A.与它所经历的时间成正比

B.与它的位移成正比
C.与它的速度成正比  

D.与它的动量成正比

答案：B

3、关于动量，下列说法中正确的是(       )

A．做匀变速直线运动的物体，它的动量一定在改变

B．做匀速圆周运动的物体，动量不变

C．物体的动量变化，动能也一定变化

D．甲物体动量，乙物体动量，所以

答案：A

4、两辆汽车的质量分别为和，沿水平方向同方向行驶且具有相等的动能，已知，则此时两辆汽车的动量和的大小关系是(   )

A.等于 B.小于 C.大于 D.无法比较

答案：C

5、一个物体在下述运动中,动量不发生变化的是(   )

A.匀速直线运动                       B.匀速圆周运动
C.平抛运动                            D.竖直上抛运动

答案：A

6、如图,光滑固定斜面的倾角为30°,甲、乙两物体用不可伸长的轻绳相连,保持静止状态,开始时甲、乙离地高度相同。剪断轻绳,则在乙落地前瞬间(   )

A.甲、乙加速度大小之比为1:1

B.甲、乙速度大小之比为1:1

C.甲、乙动量大小之比为1:1

D.甲、乙动能大小之比为1:1

答案：C

板书设计

§1.1 动量

一、碰撞中的不变量是质量与速度的乘积之和

二、动量

1、定义：物体的质量与速度的乘积，即p＝mv。

2、单位：动量的国际制单位是千克米每秒，符号是kg·m/s。

3、方向：动量是矢量，它的方向与速度的方向相同。

三、动量的变化量

1、定义：物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差(也是矢量)， (矢量式)。

2、动量始终保持在一条直线上时的矢量运算：选定一个正方向，动量、动量的变化量用带正、负号的数值表示，从而将矢量运算简化为代数运算(此时的正、负号仅表示方向，不表示大小)。

教学后记

引导学生对本节多学知识进行自主交流探究，根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。