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1、 动量守恒定律动量守恒定律人教版人教版人教版人教版 物理选修物理选修物理选修物理选修3-53-52017考纲变化及解读（考纲变化及解读（3-5）将选修将选修3-5的内容列为必考主要有两大影响：的内容列为必考主要有两大影响：1、从内容上来说，意味着、从内容上来说，意味着2017届高三考届高三考生比去年的考生要多学一个模块，这对复习生比去年的考生要多学一个模块，这对复习时间有一定的冲击。时间有一定的冲击。2、另一方面，从难度上看将选修、另一方面，从难度上看将选修3-5由选由选考改为必考，难度增加，更加考察学生对知考改为必考，难度增加，更加考察学生对知识点的综合应用。识点的综合应用。教材与学情教材与
2、学情教材与学情教材与学情教材的地位与作用教材的地位与作用动量是解决动力学问题的三大支柱之一，现在纳入必考，完善了学生的知识结构，动量是解决动力学问题的三大支柱之一，现在纳入必考，完善了学生的知识结构，可以让学生获得更好的物理解题思维，对于解决物理问题是很有帮助的。但动量可以让学生获得更好的物理解题思维，对于解决物理问题是很有帮助的。但动量的引入也会使一些综合题目的难度加大，牛顿力学的引入也会使一些综合题目的难度加大，牛顿力学+能量（能量守恒定律、机械能能量（能量守恒定律、机械能守恒定律、动能定理）守恒定律、动能定理）+动量，涉及知识多了，综合性更强，难度加大，这就给我动量，涉及知识多了，综合性
3、更强，难度加大，这就给我们动量的学习提出了较高的要求，需要学生充分理解动量守恒定律并能灵活运用们动量的学习提出了较高的要求，需要学生充分理解动量守恒定律并能灵活运用动量守恒定律。动量守恒定律。动量守恒定律是实验定律，是自然界普遍适应的基本规律之一，它比牛顿定律发动量守恒定律是实验定律，是自然界普遍适应的基本规律之一，它比牛顿定律发现的早，而且应用比牛顿定律更为广泛，如可以适用于牛顿定律不能够解决的接现的早，而且应用比牛顿定律更为广泛，如可以适用于牛顿定律不能够解决的接近光速的高速运动问题和微观粒子的相互作用；即使在牛顿定律的应用范围内的近光速的高速运动问题和微观粒子的相互作用；即使在牛顿定律的
4、应用范围内的某些问题，如碰撞、反冲某些问题，如碰撞、反冲、多过程、多过程问题等，动量守恒定律也更能够体现它简单、问题等，动量守恒定律也更能够体现它简单、方便的优点。方便的优点。前面一节讲的是冲量动量及动量定理这是全章的基础知识前面一节讲的是冲量动量及动量定理这是全章的基础知识,但动量定理处理的对象但动量定理处理的对象一般是单体一般是单体,而本节则将研究对象拓展到系统而本节则将研究对象拓展到系统,是在动量定理的基础上概括出动量守是在动量定理的基础上概括出动量守恒定律恒定律,因此因此,本节内容是上节内容的深化和延伸。所以该定律不仅是本章的核心内本节内容是上节内容的深化和延伸。所以该定律不仅是本章的
5、核心内容容,也是整个选修也是整个选修3-5的重点的重点.学好本节内容学好本节内容,对今后综合处理物理问题以及学习新的对今后综合处理物理问题以及学习新的物理知识都是至关重要的物理知识都是至关重要的.学情分析学情分析v两个及以上物体相互作用并进行动量传递的生活两个及以上物体相互作用并进行动量传递的生活实例很多，学生对这方面有一定的感受，引导学实例很多，学生对这方面有一定的感受，引导学生从动量的角度去看待这类问题，为学生创设较生从动量的角度去看待这类问题，为学生创设较为丰富的问题情境，引导学生举例，从生活实例为丰富的问题情境，引导学生举例，从生活实例构建物理模型构建物理模型.只要构建出碰撞模型，引导
6、学生用只要构建出碰撞模型，引导学生用公式变化推出关于动量的表达式，经过努力应该公式变化推出关于动量的表达式，经过努力应该能推导动量守恒定律。能推导动量守恒定律。知识目标知识目标能用一维、两能用一维、两体模型推导动体模型推导动量守恒定律，量守恒定律，理解并掌握动理解并掌握动量守恒定律的量守恒定律的内容，了解动内容，了解动量守恒定律几量守恒定律几种不同的数学种不同的数学表达式表达式 能力目标能力目标理解动量守恒条理解动量守恒条件，能在具体问件，能在具体问题中判定动量是题中判定动量是否守恒；熟练应否守恒；熟练应用动量守恒定律用动量守恒定律解决问题，知道解决问题，知道应用动量守恒定应用动量守恒定解决实
7、际问题的解决实际问题的基本思路和方法基本思路和方法 情感态度与情感态度与 价值观价值观让学生感受研让学生感受研究物理量的守究物理量的守恒关系是一种恒关系是一种科学思维方法科学思维方法培养学生自主培养学生自主探究、合作交探究、合作交流的良好习惯。流的良好习惯。教学目标教学目标教学目标教学目标教学目标教学目标教学目标教学目标动量守恒定律的推导及其守恒条件的分析动量守恒定律的推导及其守恒条件的分析重点重点动量守恒定律的理解，动量守恒的实际应用模型。动量守恒定律的理解，动量守恒的实际应用模型。难点难点注重参与注重直观性注重知能统一教教法法选选 择择 学学 法法指指导导教法与学法教法与学法引导探索式引导
8、探索式引导探索式引导探索式讲练结合式讲练结合式讲练结合式讲练结合式教学过程教学过程教学过程教学过程动量定理的内容。动量定理的内容。1 本章第一节的实验。本章第一节的实验。2 设计意图设计意图设计意图设计意图 让学生回顾上节课知识，为模型建立和公式推导做准备。让学生回顾上节课知识，为模型建立和公式推导做准备。复习引入教学过程教学过程教学过程教学过程 设计意图设计意图设计意图设计意图 从学生熟悉的生活背景引入，从学生熟悉的生活背景引入，从学生熟悉的生活背景引入，从学生熟悉的生活背景引入，以实物模型、图片等方式展示，吸引学生以实物模型、图片等方式展示，吸引学生以实物模型、图片等方式展示，吸引学生以实
9、物模型、图片等方式展示，吸引学生的注意力；引导学生进入问题情境，是探的注意力；引导学生进入问题情境，是探的注意力；引导学生进入问题情境，是探的注意力；引导学生进入问题情境，是探究活动的起点。究活动的起点。究活动的起点。究活动的起点。形成新知联想联想思考思考1 一个人在一辆小车里用力推车，车会不会动？教学过程教学过程教学过程教学过程 设计意图设计意图设计意图设计意图 让学生展开联想，也可以分组讨论，共同探寻合适可行的方让学生展开联想，也可以分组讨论，共同探寻合适可行的方让学生展开联想，也可以分组讨论，共同探寻合适可行的方让学生展开联想，也可以分组讨论，共同探寻合适可行的方法。法。法。法。形成新知
10、联想联想思考思考2在理想光滑的在理想光滑的结冰的湖面上，你可以怎么出来呢？冰的湖面上，你可以怎么出来呢？教学过程教学过程教学过程教学过程形成新知引导学生思考：研究对象的选取，内力、引导学生思考：研究对象的选取，内力、外力对于改变系统参量的作用，为将要外力对于改变系统参量的作用，为将要推导的动量守恒埋下伏笔。推导的动量守恒埋下伏笔。构建模型构建模型 理论研究理论研究 模型一：模型一：在光滑水平面上做匀速运动的在光滑水平面上做匀速运动的A A、B B两个小球，质量分别是两个小球，质量分别是m m1 1和和m m2 2，沿着同，沿着同一直线向一直线向相相同的方向运动，速度分别是同的方向运动，速度分别
11、是v v1 1和和v v2 2，且，且v v2 2vv1 1，经过经过一段时间后，一段时间后，m m2 2追上了追上了m m1 1，两球发生碰撞，两球发生碰撞，碰碰撞后的速度分别是撞后的速度分别是vv1 1和和vv2 2。A BA Bv v1 1v v2 2mm1 1mm2 2v v2 2vv1 1光滑平面光滑平面构建模型构建模型 推导公式推导公式教材中借助的是在光滑平面上的两体碰撞模教材中借助的是在光滑平面上的两体碰撞模型来推导一维动量守恒定律的数学表达式，型来推导一维动量守恒定律的数学表达式，这个模型虽然简单，也便于学生接受，但因这个模型虽然简单，也便于学生接受，但因力学环境较简单，对揭示
12、动量守恒的条件，力学环境较简单，对揭示动量守恒的条件，特别是阐述在系统受到合外力为零时动量守特别是阐述在系统受到合外力为零时动量守恒、系统内相互作用的内力远大于其所受合恒、系统内相互作用的内力远大于其所受合外力时系统动量近似守恒，显得论述不够充外力时系统动量近似守恒，显得论述不够充分。这会造成学生在确定动量守恒定律成立分。这会造成学生在确定动量守恒定律成立条件时发生错误，为了避免这个问题，我们条件时发生错误，为了避免这个问题，我们也可根据学生的情况另选受力较为复杂的两也可根据学生的情况另选受力较为复杂的两体模型。体模型。构建模型构建模型 推导公式推导公式质量分别为质量分别为的、两物体叠放在的、
13、两物体叠放在水平面上，所有接触面均粗糙，两物体具有水平面上，所有接触面均粗糙，两物体具有水平速度且分别为水平速度且分别为、（设（设）。在水平拉力。在水平拉力作用下，经时间作用下，经时间，两者速度，两者速度分别为分别为、（）由学生分析两物体的受力情况（图中竖直方向为平衡态，所受重力、（）由学生分析两物体的受力情况（图中竖直方向为平衡态，所受重力、（）由学生分析两物体的受力情况（图中竖直方向为平衡态，所受重力、（）由学生分析两物体的受力情况（图中竖直方向为平衡态，所受重力、弹力未画出），指出其中的一对作用力与反作用力（图中均用弹力未画出），指出其中的一对作用力与反作用力（图中均用弹力未画出），指出
14、其中的一对作用力与反作用力（图中均用弹力未画出），指出其中的一对作用力与反作用力（图中均用表示）。表示）。表示）。表示）。（）在教师指导下，由学生分别以、为对象，利用动量定理导出下列（）在教师指导下，由学生分别以、为对象，利用动量定理导出下列（）在教师指导下，由学生分别以、为对象，利用动量定理导出下列（）在教师指导下，由学生分别以、为对象，利用动量定理导出下列方程：方程：方程：方程：（）教师提出将上述两方程相加，可得：（）教师提出将上述两方程相加，可得：（）教师提出将上述两方程相加，可得：（）教师提出将上述两方程相加，可得：构建模型构建模型 推导公式推导公式教师结合模型介绍系统、内力、外力及动
15、量守恒的教师结合模型介绍系统、内力、外力及动量守恒的概念，并进一步指出：概念，并进一步指出：将前述两式加的物理意义是，把研究对象由单将前述两式加的物理意义是，把研究对象由单体扩展为系统；体扩展为系统；内力（一对内力（一对）只能在）只能在系统内的体间传递动系统内的体间传递动量，不能改变系统的总动量；量，不能改变系统的总动量；外力（及）可以改变系统的总动量，且外外力（及）可以改变系统的总动量，且外力的冲量等于系统动量的增量（系统动量定理，力的冲量等于系统动量的增量（系统动量定理，不要求全体学生掌握）。不要求全体学生掌握）。构建模型构建模型 推导公式推导公式（）师生共同分析系统动量守恒的条件：先由学
16、生分组（）师生共同分析系统动量守恒的条件：先由学生分组讨论，再由各组代表发言，教师最后总结，若使下述守恒讨论，再由各组代表发言，教师最后总结，若使下述守恒方程成立，即有方程成立，即有其必要且充分条件是：其必要且充分条件是：其必要且充分条件是：其必要且充分条件是：1 1，即系统不受外力（可将系统视为竖直方，即系统不受外力（可将系统视为竖直方，即系统不受外力（可将系统视为竖直方，即系统不受外力（可将系统视为竖直方向不受外力，理想条件）向不受外力，理想条件）向不受外力，理想条件）向不受外力，理想条件）2 2，即系统虽受外力但所受外力的合力零，即系统虽受外力但所受外力的合力零，即系统虽受外力但所受外力
17、的合力零，即系统虽受外力但所受外力的合力零合理外延合理外延 分析条件分析条件启发学生或者提问学生思考新的实例：启发学生或者提问学生思考新的实例：比如：斜向发射炮弹或给出如下模型比如：斜向发射炮弹或给出如下模型将质量将质量m的小球以大小为的小球以大小为V0，仰角为，仰角为的初速度抛入一装有的初速度抛入一装有砂子的总质量为砂子的总质量为M的静止的砂车中，砂车与地面无摩擦，球的静止的砂车中，砂车与地面无摩擦，球与车的共同速度多大？与车的共同速度多大？提示学生分方向分析提示学生分方向分析.归纳总结条件：归纳总结条件：3.某一方向合外力为零，则在这一方向上动量守恒。某一方向合外力为零，则在这一方向上动量
18、守恒。合理外延合理外延 分析条件分析条件质量均为质量均为的的、两木块从同一高度自由下落当两木块从同一高度自由下落当木块落至某一位木块落至某一位置时被以速度置时被以速度水平飞来的质量为水平飞来的质量为的子弹击中（设子弹未穿出），的子弹击中（设子弹未穿出），则则、两木块在空中运动的时间两木块在空中运动的时间、的关系是的关系是无法比较无法比较分析分析与子弹构成的系统：与子弹构成的系统：（）水平方向不受外力，动量守恒（）水平方向不受外力，动量守恒（）竖直方向：子弹击中瞬间（）竖直方向：子弹击中瞬间在竖直方向的速度在竖直方向的速度，击中后共同速度为，击中后共同速度为，击中经历的时间为，击中经历的时间为，
19、则方程，则方程2有（有（）（）由于重力（由于重力（）为有限量，且为有限量，且 极小，重力的冲量趋于零，故极小，重力的冲量趋于零，故有（有（），即竖直方向动量近似守恒依，即竖直方向动量近似守恒依知选项知选项正确，正确，据此有动量近似守恒的条件：据此有动量近似守恒的条件：4.系统所受外力的矢量和不为零，但为有限量，且相互作用的时间系统所受外力的矢量和不为零，但为有限量，且相互作用的时间极短（极短（），则外力的总冲量近似为零，系统的动量近似守恒。），则外力的总冲量近似为零，系统的动量近似守恒。抛出的手雷在最高点时水平速度为抛出的手雷在最高点时水平速度为10m/s，这时忽然炸成两块，其中大，这时忽然炸
20、成两块，其中大块质量块质量300g仍按原方向飞行，其速度测得为仍按原方向飞行，其速度测得为50m/s，另一小块质量为，另一小块质量为200g，求它的速度的大小和方向。，求它的速度的大小和方向。分析：手雷在空中爆炸时所受合外力应是它受到的重力分析：手雷在空中爆炸时所受合外力应是它受到的重力分析：手雷在空中爆炸时所受合外力应是它受到的重力分析：手雷在空中爆炸时所受合外力应是它受到的重力G G=(=(mm11+mm22)g)g，可见系统的动量并不守恒。但在爆炸瞬间，内力远大于外力时，外力可以不计，可见系统的动量并不守恒。但在爆炸瞬间，内力远大于外力时，外力可以不计，可见系统的动量并不守恒。但在爆炸瞬
21、间，内力远大于外力时，外力可以不计，可见系统的动量并不守恒。但在爆炸瞬间，内力远大于外力时，外力可以不计，系统的动量近似守恒。系统的动量近似守恒。系统的动量近似守恒。系统的动量近似守恒。设手雷原飞行方向为正方向，则整体初速度设手雷原飞行方向为正方向，则整体初速度设手雷原飞行方向为正方向，则整体初速度设手雷原飞行方向为正方向，则整体初速度 mm11=0.3kg=0.3kg的大块速度为的大块速度为的大块速度为的大块速度为 mm22=0.2kg=0.2kg的小块速度为的小块速度为的小块速度为的小块速度为 由动量守恒定律：由动量守恒定律：由动量守恒定律：由动量守恒定律：此结果表明，质量为此结果表明，质
22、量为此结果表明，质量为此结果表明，质量为200200克的部分以克的部分以克的部分以克的部分以50m/s50m/s的速度向反方向运动，其中负号的速度向反方向运动，其中负号的速度向反方向运动，其中负号的速度向反方向运动，其中负号表示与所设正方向相反表示与所设正方向相反表示与所设正方向相反表示与所设正方向相反合理外延合理外延 分析条件分析条件据此动量守恒的条件：系统内力远大于外力，外力可以忽略不计，系统的动量近似据此动量守恒的条件：系统内力远大于外力，外力可以忽略不计，系统的动量近似守恒。守恒。条件分析条件分析，即系统不受外力，即系统不受外力1，系统虽受外力但外力的合力为，系统虽受外力但外力的合力为
23、02某一方向合外力为某一方向合外力为03内力远大于外力内力远大于外力4教学过程教学过程动量守恒定律的表达式动量守恒定律的表达式（1）（2）（3）pp应用步骤应用步骤应用步骤应用步骤(1)分析题意，明确研究对象分析题意，明确研究对象(系统系统).(2)对系统内的物体进行受力分析，明确内力、外对系统内的物体进行受力分析，明确内力、外力，判断是否满足动量守恒的条件力，判断是否满足动量守恒的条件.(3)明确研究系统的相互作用过程，确定过程的初、明确研究系统的相互作用过程，确定过程的初、末状态，对一维相互作用问题，先规定正方向，末状态，对一维相互作用问题，先规定正方向，再确认各状态物体的动量或动量表述再
24、确认各状态物体的动量或动量表述.(4)利用守恒定律列方程，代入已知量求解利用守恒定律列方程，代入已知量求解.(5)依据求解结果，按题目的要求回答问题依据求解结果，按题目的要求回答问题.典型例题典型例题典型例题典型例题两两 块块 厚厚 度度 相相 同同 的的 木木 块块A A和和B B，紧紧 靠靠 着着 放放 在在 光光 滑滑 的的 水水 平平 面面 上上，其其 质质 量量 分分 别别 为为，它它们们的的下下底底面面光光滑滑，上上表表面面粗粗糙糙；另另有有一一质质量量mC=0.1kg的的滑滑块块C C（可可视视为为质质点点）以以 的的速速度度恰恰好好水水平平地地滑滑到到A A的的上上表表面面，如
25、如图图所所示示，由由于于摩摩擦，滑块最后停在木块擦，滑块最后停在木块B B上，上，B B和和C C的共同速度为的共同速度为3.0m/s3.0m/s，求：，求：（1 1）木块）木块A A的最终速度；的最终速度；（2 2）滑块）滑块C C离开离开A A时的速度。时的速度。当当C C滑滑上上A A后后，由由于于有有摩摩擦擦力力作作用用，将将带带动动A A和和B B一一起起运运动动，直直至至C C滑滑上上B B后后，A A、B B两两木木块块分分离离，分分离离时时木木块块A A的的速速度度为为。最最后后C C相相对对静静止止在在B B上上，与与B B以以共共同同速速度度运动，由动量守恒定律有运动，由动
26、量守恒定律有ABCv0（1 1）这是一个由）这是一个由）这是一个由）这是一个由A A、B B、C C三个物体组成的系统，三个物体组成的系统，三个物体组成的系统，三个物体组成的系统，以这系统为研究对象，当以这系统为研究对象，当以这系统为研究对象，当以这系统为研究对象，当C C在在在在A A、B B上滑动时，上滑动时，上滑动时，上滑动时，A A、B B、C C三个物体间存在相互作用，但在水平方向三个物体间存在相互作用，但在水平方向三个物体间存在相互作用，但在水平方向三个物体间存在相互作用，但在水平方向不存在其他外力作用，因此系统的动量守恒。不存在其他外力作用，因此系统的动量守恒。不存在其他外力作用
27、，因此系统的动量守恒。不存在其他外力作用，因此系统的动量守恒。教材与学情教材与学情教材与学情教材与学情（2）为计算，我们以）为计算，我们以B、C为系统，为系统，C滑上滑上B后与后与A分离，分离，C、B系统水平系统水平方向动量守恒。方向动量守恒。C离开离开A时的速度为时的速度为 ，B与与A的速度同为的速度同为 ，由动量守，由动量守恒定律有恒定律有ABCv0总结反思总结反思总结反思总结反思让做错的同学分析错误所在，指出易错点。让做错的同学分析错误所在，指出易错点。例如：例如：1.选择研究对象的重要性。选择研究对象的重要性。2.注重过程的初态末态。注重过程的初态末态。3.动量守恒定律的系统性、相对性
28、、动量守恒定律的系统性、相对性、同时性、矢量性同时性、矢量性小结小结小结小结让学生总结让学生总结1.内容。内容。2.条件。条件。3.步骤。步骤。4.易错点。易错点。教学过程教学过程教学过程教学过程布置作业P17 练习6 练习7作业作业作业作业 设计意图设计意图设计意图设计意图 复习、巩固知识，发现、弥补不足；培养学生自复习、巩固知识，发现、弥补不足；培养学生自复习、巩固知识，发现、弥补不足；培养学生自复习、巩固知识，发现、弥补不足；培养学生自觉学习的习惯和钻研精神；将课堂延伸，使学生将所觉学习的习惯和钻研精神；将课堂延伸，使学生将所觉学习的习惯和钻研精神；将课堂延伸，使学生将所觉学习的习惯和钻
29、研精神；将课堂延伸，使学生将所学知识与方法再认识和升华，进一步促进学生认知结学知识与方法再认识和升华，进一步促进学生认知结学知识与方法再认识和升华，进一步促进学生认知结学知识与方法再认识和升华，进一步促进学生认知结构内化。构内化。构内化。构内化。教学设计说明教学设计说明1.1.通过问题串引领学生体会知识发生和发展过程。通过问题串引领学生体会知识发生和发展过程。2.2.还原学生主动探索问题的过程，从多个角度增强还原学生主动探索问题的过程，从多个角度增强教学的动态性。教学的动态性。3.3.注重教学的直观性，还原物理模型的直观特征。注重教学的直观性，还原物理模型的直观特征。恳请各位老师多提宝贵意见！恳请各位老师多提宝贵意见！衷心感谢大家衷心感谢大家