动量守恒定律单元教学设计
四、教学过程设计第 1 课时 动量定理问题一、玻璃杯落在水泥地面上会破碎，落在毛毯上却不易破碎，请利用本节所学知识解释这个现象。设计意图：让学生通过此问题的解决掌握动量守恒定律师生活动：针对学生可能遇到的困难，可以通过以下问题进行引导：1、 假定一个质量为 m 的物体在碰撞时另一个物体对它的作用力是恒力 F，在这个力的作用下，物体做匀变速直线运动。在碰撞初始两物体刚刚接触的时刻 t1，它的速度为 V1，在碰撞初始两物体刚刚接触的时刻 t2，它的速度为 V2，请运用已有知识推导这几个物理量之间的关系式。2、 质量与速度的乘积表示什么？3、 力与时间的乘积表示什么？例 1、 一个质量为 0.18kg 的垒球，以 25m/s 的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小为 45m/s。若球棒与垒球的作用时间为 0.01s，球棒对垒球的平均作用力是多大？设计意图：让学生学会运用动量定理求解问题练习 1、质量为 60kg 的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来已知弹性安全带的缓冲时间是 1.2s，安全带长 5m，g取 10m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小为多大？设计意图：加深学生对动量定理的的理解第 2 课时问题二、如下图所示，在光滑的水平上做匀速直线运动的两个小球，质量分别 和 。沿1m2m着同一个方向运动，速度分别为 和 （且），则它们的总动量(动量的矢量和)。1v2v12vv 2211vmvmp当第二个球追上第一个球并发生碰撞，碰撞后的速度分别为和，此时它们的动量的'1v'2v矢量和，即总动量。下面从动量定理和牛顿第三定律出发讨' 22' 11' 2' 1'vmvmppp论 p 和 p有什么关系。2m1m2v1v设计意图：设计物理情境让学生用牛顿运动定律推导动量守恒公式。师生活动：针对学生可能遇到的困难，可以通过以下问题进行引导：1、 碰撞过程中 1、2 两球的加速度分别是多少？2、 两球所受的力有何关系？例 1、如图所示，气球与绳梯的质量为 M，气球的绳梯上站着一个质量为 m 的人，整个系统保持静止状态，不计空气阻力，则当人沿绳梯向上爬时，对于人和气球（包括绳梯）这一系统来说动量是否守恒？为什么？ 设计意图：加深学生对动量守恒定律的成立条件的理解练习 1、一枚在空中飞行的火箭，质量为 m，在某点的速度为 V，水平方向，燃料即将耗尽。火箭在该点突然炸裂成两块，其中质量为 m1 的一块沿着与 V 相反的方向飞去，速度为 V1.球炸裂后另一块的速度 V2.设计意图：让学生学会运用动量守恒定律解决问题五、评价设计（一）目标检测第 1 课时（4 分钟）1、羽毛球是速度较快的球类运动之一，运动员扣杀羽毛球的速度可达到 342km/h，假设球飞来的速度为 90km/h，运动员将球以 342km/h 的速度反向击回设羽毛球的质量为 5g，试求：(1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量(2)在运动员的这次扣杀中，羽毛球的速度变化、动能变化各是多少？设计意图：让学生掌握基本概念2、某物体由静止开始做匀加速直线运动，经过时间t1后，在阻力作用下做匀减速直线运动，又经时间t2速度为零，若物体一直在同样的水平面上运动，则前一段的牵引力与后一段的阻力大小之比为 ( )At2:t1 B(t2t1) :t1C(t1t2) :t2 Dt2: (t1t2)设计意图：让学生 练习使用动量定理解决问题第 2 课时（4 分钟）1、 质量为 3kg 的小球A在光滑水平面上以 6m/s 的速度向右运动，恰遇上质量为 5kg 的小球B以 4m/s 的速度向左运动，碰撞后B球恰好静止，求碰撞后A球的速度设计意图：让学生学会用动量守恒定律解决简单问题2、如图所示，在光滑的水平面上有两个并排放置的木块A和B，已知mA0.5kg，mB0.3kg，有一质量为m80g 的小铜块C以vC25m/s 的水平初速度开始在A表面上滑动，由于C与A、B间有摩擦，最后停在B上，B和C以v2.5m/s 的速度共同前进，求：(1)木块A的最后速度vA.(2)木块C在离开A时速度vC.设计意图：让学生学会用动量定理解决复杂问题单元目标检测1、如图所示，两个质量相等的物体A、B从同一高度沿倾角不同的两光滑斜面由静止自由滑下，在到达斜面底端的过程中，下列说法正确的是 ( )A两物体所受重力的冲量相同B两物体所受合外力的冲量相同C两物体到达斜面底端时的动量不同D两物体动量的变化量相同 设计意图：考察学生对基本物理量的掌握2、在下列各种现象中，动量守恒的是( )A在光滑水平面上两球发生正碰，两球组成的系统B车原来静止在光滑水平面上，车上的人从车头走到车尾，人与车系统C水平放置的弹簧，一端固定，另一端与置于光滑水平面上的物体相连，令弹簧伸长，使物体运动，物体与弹簧系统D打乒乓球时，球与球拍系统设计意图：考察学生对动量守恒的条件的掌握程度5在高速公路上发生一起交通事故，一辆质量为 1500kg 向南行驶的长途客车迎面撞上了一质量为 3000kg 向北行驶的卡车，碰后两车接在一起，并向南滑行了一小段距离后停止，根据测速仪的测定，长途客车碰前以 20m/s 的速率行驶，由此可判断碰前卡车的行驶速率( )A小于 10m/sB大于 10m/s 小于 20m/sC大于 20m/s 小于 30m/sD大于 30m/s 小于 40m/s设计意图：考察学生运用动量守恒定律解决实际问题的能力（二）作业第 1 课时（5 分钟）A 组1关于物体所受冲量跟其受力情况和运动情况的关系，下列说法正确的是( )A物体受到的冲量越大，它的动量变化一定越快B物体受到的冲量越大，它的动量变化一定越大C物体受到的冲量越大，它受到的合外力一定越大D物体受到的冲量越大，它的速度变化一定越快设计意图：考察学生对动量定理的掌握程度B 组2质量为m的物体放在水平面上，在与水平方向成夹角的拉力F作用下由静止开始运动，经过时间t速度达到v，在这一时间内拉力F和重力的冲量大小分别为( )AFlcos，0 Bmv，FtCFt,0 DFt，mgt设计意图：考察学生对冲量的理解3质量为 60kg 的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来已知弹性安全带的缓冲时间是 1.2s，安全带长 5m，g取 10m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小为( )A500N B1100N C600N D100N设计意图：考察学生运用动量定理解决实际问题的能力C 组4.如图所示，在 2010 年第 16 届广州亚运会的足球赛场上，一足球运动员踢一个质量为 0.4kg 的足球(1)若开始时足球的速度是 4m/s，方向向右，踢球后，球的速度为 10m/s，方向仍向右(如图甲)，求足球的初动量、末动量以及踢球过程中动量的改变量(2)若足球以 10m/s 的速度撞向球门门柱，然后以 3m/s 速度反向弹回(如图乙)，求这一过程中足球的动量改变量设计意图：考察学生对基本物理量的掌握第 2 课时（5 分钟）A 组1、抛出的手雷在最高点时水平速度为 10m/s，这时突然炸成甲、乙两块，其中甲的质量为300g，仍沿原方向飞行，其速度测得为 50m/s，乙的质量为 200g，求乙的速度的大小和方向设计意图：考察学生运用动量守恒定律解决实际问题的能力B 组2、如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系着绳的小球拉开到一定的角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中( ) A小球向左摆动时，小车也向左移动，且系统动量守恒B小球向左摆动时，小车向右移动，且系统动量守恒C小球向左摆到最高点，小球的速度为零而小车速度不为零D在任意时刻，小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反设计意图：考察学生对动量守恒的条件的理解3、质量为M2kg 的小平板车静止在光滑水平面上，车的一端静止着质量为mA2kg 的物体A(可视为质点)，如图所示一颗质量为mB20g 的子弹以 600m/s 的水平速度射穿A后，速度变为 100m/s，最后物体A仍静止在车上，求平板车最后的速度是多大设计意图：考察学生运用动量守恒定律解决简单问题的能力C 组4、如图所示，将两条磁性很强且完全相同的磁铁分别固定在质量相等的小车上，m甲m乙2kg，水平面光滑，开始时甲车速度大小为 3m/s，乙车速度大小为 2m/s，相向运动并在同一条直线上求：(1)当乙车的速度为零时，甲车的速度是多少？(2)若两车不相碰，试求出两车距离最近时，乙车速度为多少？乙车动量变化是多少？设计意图：考察学生运用动量守恒定律解决复杂问题的能力
