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動(dòng)量守恒定律高三物理教案
1、與技能：掌握運(yùn)用動(dòng)量守恒定律的一般步驟。
2、過(guò)程與：知道運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解決問(wèn)題應(yīng)注意的問(wèn)題，并知道運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解決有關(guān)問(wèn)題的優(yōu)點(diǎn)。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：學(xué)會(huì)用動(dòng)量守恒定律分析解決碰撞、爆炸等物體相互作用的問(wèn)題，培養(yǎng)。
教學(xué)重點(diǎn)：運(yùn)用動(dòng)量守恒定律的一般步驟。
教學(xué)難點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用。
教學(xué)方法：?jiǎn)l(fā)、引導(dǎo)，討論、交流。
教學(xué)用具：投影片、多媒體輔助教學(xué)設(shè)備。
(一)引入新課
動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容是什么?分析動(dòng)量守恒定律成立條件有哪些?(①F合=0(嚴(yán)格條件)②F內(nèi) 遠(yuǎn)大于F外(近似條件，③某方向上合力為0，在這個(gè)方向上成立。)
(二)進(jìn)行新課
1、動(dòng)量守恒定律與牛頓運(yùn)動(dòng)定律
用牛頓定律自己推導(dǎo)出動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式。
(1)推導(dǎo)過(guò)程：
根據(jù)牛頓第二定律，碰撞過(guò)程中1、2兩球的加速度分別是：
根據(jù)牛頓第三定律，F(xiàn)1、F2等大反響，即 F1= - F2 所以：
碰撞時(shí)兩球間的作用時(shí)間極短，用 表示，則有：
代入 并整理得
這就是動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式。
(2)動(dòng)量守恒定律的重要意義
從現(xiàn)代物理學(xué)的理論高度來(lái)認(rèn)識(shí)，動(dòng)量守恒定律是物理學(xué)中最基本的普適原理之一。(另一個(gè)最基本的普適原理就是能量守恒定律。)從科學(xué)實(shí)踐的角度來(lái)看，迄今為止，人們尚未發(fā)現(xiàn)動(dòng)量守恒定律有任何例外。相反，每當(dāng)在實(shí)驗(yàn)中觀察到似乎是違反動(dòng)量守恒定律的現(xiàn)象時(shí)，物理學(xué)家們就會(huì)提出新的假設(shè)來(lái)補(bǔ)救，最后總是以有新的發(fā)現(xiàn)而勝利告終。例如靜止的原子核發(fā)生β衰變放出電子時(shí)，按動(dòng)量守恒，反沖核應(yīng)該沿電子的反方向運(yùn)動(dòng)。但云室照片顯示，兩者徑跡不在一條直線上。為解釋這一反常現(xiàn)象，1930年泡利提出了中微子假說(shuō)。由于中微子既不帶電又幾乎無(wú)質(zhì)量，在實(shí)驗(yàn)中極難測(cè)量，直到1956年人們才首次證明了中微子的存在。(2000年綜合題23 ②就是根據(jù)這一事實(shí)設(shè)計(jì)的)。又如人們發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)著的帶電粒子在電磁相互作用下動(dòng)量似乎也是不守恒的。這時(shí)物理學(xué)家把動(dòng)量的概念推廣到了電磁場(chǎng)，把電磁場(chǎng)的動(dòng)量也考慮進(jìn)去，總動(dòng)量就又守恒了。
2、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決問(wèn)題的基本思路和一般方法
(1)分析題意，明確研究對(duì)象
在分析相互作用的物體總動(dòng)量是否守恒時(shí)，通常把這些被研究的物體總稱為系統(tǒng).對(duì)于比較復(fù)雜的物理過(guò)程，要采用程序法對(duì)全過(guò)程進(jìn)行分段分析，要明確在哪些階段中，哪些物體發(fā)生相互作用，從而確定所研究的系統(tǒng)是由哪些物體組成的。
(2)要對(duì)各階段所選系統(tǒng)內(nèi)的物體進(jìn)行受力分析
弄清哪些是系統(tǒng)內(nèi)部物體之間相互作用的內(nèi)力，哪些是系統(tǒng)外物體對(duì)系統(tǒng)內(nèi)物體作用的外力。在受力分析的基礎(chǔ)上根據(jù)動(dòng)量守恒定律條件，判斷能否應(yīng)用動(dòng)量守恒。
(3)明確所研究的相互作用過(guò)程，確定過(guò)程的始、末狀態(tài)
即系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體的初動(dòng)量和末動(dòng)量的量值或表達(dá)式。
注意：在研究地面上物體間相互作用的過(guò)程時(shí)，各物體運(yùn)動(dòng)的速度均應(yīng)取地球?yàn)閰⒖枷怠?/p>
(4)確定好正方向建立動(dòng)量守恒方程求解。
3、動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用舉例
例2：如圖所示，在光滑水平面上有A、B兩輛小車，水平面的左側(cè)有一豎直墻，在小車B上坐著一個(gè)小孩，小孩與B車的總質(zhì)量是A車質(zhì)量的10倍。兩車開(kāi)始都處于靜止?fàn)顟B(tài)，小孩把A車以相對(duì)于地面的速度v推出，A車與墻壁碰后仍以原速率返回，小孩接到A車后，又把它以相對(duì)于地面的速度v推出。每次推出，A車相對(duì)于地面的速度都是v，方向向左。則小孩把A車推出幾次后，A車返回時(shí)小孩不能再接到A車?
分析：此題過(guò)程比較復(fù)雜，情景難以接受，所以在講解之前，教師應(yīng)多帶領(lǐng)學(xué)生分析物理過(guò)程，創(chuàng)設(shè)情景，降低理解難度。
解：取水平向右為正方向 高一，小孩第一次
推出A車時(shí)：mBv1-mAv=0
即： v1=
第n次推出A車時(shí)：mAv +mBvn-1=-mAv+mBvn
則： vn-vn-1= ，
所以： vn=v1+(n-1)
當(dāng)vn≥v時(shí)，再也接不到小車，由以上各式得n≥5.5 取n=6
點(diǎn)評(píng)：關(guān)于n的取值也是應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)分析的問(wèn)題，告誡學(xué)生不能盲目地對(duì)結(jié)果進(jìn)行“四舍五入”，一定要注意結(jié)論的物理意義。
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