探究动量守恒定律

【教材分析】

前一节已涉及动量守恒定律在物理学史上是如何被提出来的，本节则以一维情况下两个相互作用的小球为例，根据牛顿第二定律和牛顿第三定律，导出具体的动量守恒定律的表达式。这样的处理，使学生对动量守恒定律的理解更深刻，同时也使学生对知识间的联系有了更深入的理解。

【教学目标】

(1) 能运用牛顿第二定律和牛顿第三定律分析碰撞，导出动量守恒的表达式。

　　(2)了解动量守恒定律的普遍适用性和牛顿运动定律适用范围的局限性。

(3)加深对动量守恒定律的理解，进一步练习用动量守恒定律解决生产、生活中的问题。

（4）知道求初、末动量不在一条直线上的动量变化的方法。

【教学重点】 掌握动量守恒定律的推导、表达式、适用范围和守恒条件

【教学难点】动量守恒定律的理解及守恒条件的判定

【教学思路】首先通过演示实验使学生了解系统相互作用过程中动量守恒，再使学生清楚地理解动量守恒定律的推导过程、守恒条件及适用范围，即用实验法、推理法、归纳法、举例讲授法。

【教学器材】多媒体、碰撞试验装置。

【教学过程】

◆新课导入

前面已经学习了动量定理，下面再来研究两个发生相互作用的物体所组成的物体系统，在不受外力的情况下，二者发生相互作用前后各自的动量发生什么变化，整个物体系统的动量又将如何 ? 这就是我们今天要介绍的动量守恒定律。它是自然界中最重要最普遍的定律之一。

小游戏：两个同学穿上旱冰鞋，静止在地面上，甲推乙一下，两人都会向相反的方向离去，两个人都有了动量，总动量为多少？它们的动量变化遵从什么样的规律呢?

◆新课展示

一、 动量守恒定律

1.实验探究：

学生分组实验，探究碰撞前后系统的动量关系

2.理论探究：

　　课件展示：光滑的水平桌面上做匀速运动的两个小球，质量分别为m1和m2。沿同一直线向相同的方向运动，速度分别是vl和v2，且vl> v2，(1)两个小球的总动量为多少?一段时间后碰撞，碰后的速度为v1'和v2',(2)则碰撞后的总动量为多少?(3)碰撞前后的总动量p和p'有什么关系?

引导学生合作探究：

碰撞之前总动量：P=P1＋P2 = m1 vl + m2 v2

碰撞之后总动量：p'=p1'+ p2' = m1 v1'+ m2 v2'

根据牛顿第二定律，碰撞过程中两球的加速度分别是

a1=F1/m1 , a2=F2/m2 (1)

根据牛顿第三定律得 F1=-F2

所以 m1a1=-m2a2 (2)

又由加速度公式

a1= v1'- vl/t a2= v2'- v2/t (3)