动量 【教学目标】 1．明确探究碰撞中的不变量的基本思路。 2．掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法。 3．掌握实验数据处理的方法。 4．理解动量的概念。 【教学重难点】 1．通过实验数据的分析得出物体碰撞前后的不变量。 2．动量的概念。 【教学方法】 教师由浅入深启发、引导，学生自主学习，小组合作探究进行实验，讨论、交流、反馈、质疑、补充、展示、总结学习成果。 【教学用具】 投影仪，多媒体辅助教学设备；完成该实验的实验器材，如气垫导轨、滑块等。 【教学过程】 一、创设情境，引入课题 教师播放打台球的视频（ppt展示） 思考：（1）生活中常见的碰撞有哪些？ （2）我们曾经探究过哪些守恒量？ 演示实验：使用碰撞摆，拉起1个让其与另一个小球相碰撞，观察碰撞前后的对称运动现象。 为什么碰撞后小球的运动状态会交换？ 这个现象提示我们碰撞前后各有什么物理量保持不变？ 二、新课教学 （一）寻求碰撞中的不变量 碰撞比较复杂，初步研究应简化模型 （多媒体展示）简化模型： 碰前：m1，v1，m2，v2 碰后：m1，v1′，m2，v2′（板书） 问题：（1）要想保证碰撞v1，v2满足什么样的关系？ （2）想让问题更简单，v2等于多少？ 我们称简化之后的模型为一维碰撞，请学生总结一维碰撞。 问题：碰撞过程和运动有关的物理量有哪些？ 再次猜想碰撞中的不变量（猜想假设得出与质量、速度有关） 小组讨论一：测量物体的速度可以有哪些方法？ 小组讨论二： （1）如何保证碰撞是一维的？ （2）如何保证碰撞前后为匀速运动？如何检验？ （3）小车最初状态如何？光电计时器测出的三个速度分别代表谁？ 1．实验器材：滑轨、光电计时器、电子秤、小车（两个）等。 2．实验过程： （1）测质量：用电子秤测出小车的质量m1、m2。 （2）安装：正确安装好光电计时器和滑轨。 （3）实验：接通电源，让质量小的小车在两个光电门之间，给质量大的小车一个初速度去碰撞质量小的小车，利用配套的光电计时器测出两个小车各种情况下碰撞前后的速度v1、v1′、v2′。 （4）填写实验表格，验证一维碰撞中的守恒量（附在后面）。 碰撞前 碰撞后 质量 m1= m2= m1= m2= 速度 v1= v2= v1′= v2′= mv m1v1+m2v2= m1v1′+m2v2′= mv2 m1v12+m2v22= m1v1′2+m2v2′2= （二）动量 我们最终得出什么实验结论？ 从实验的数据可以看出，此实验中两辆小车碰撞前后，动能之和并不相等，但是质量与速度（矢量，要考虑方向）的乘积之和却基本不变。 课后小实验：你能否设计其它的方法进行探究？ 教师：上面的实验提示我们，对于发生碰撞的两个物体来说，它们的mv之和在碰撞前后可能是不变的。这使我们意识到，mv这个物理量具有特别的意义。 物理学中把质量和速度的乘积mv定义为物体的动量，用字母p表示：p＝mv 动量的单位是由质量的单位与速度的单位构成的，是千克米每秒，符号是kg·m/s。动量是矢量，动量的方向与速度的方向相同。 【例题】一个质量为0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动。碰撞前后钢球的动量变化了多少？ 分析：动量是矢量，虽然碰撞前后钢球速度的大小没有变化，但速度的方向变化了，所以动量的方向也发生了变化。为了求得钢球动量的变化量，需要先选定坐标轴的方向，确定碰撞前后钢球的动量，然后用碰撞后的动量减去碰撞前的动量求得动量的变化量。 解：取水平向右为坐标轴的方向。碰撞前钢球的速度为6m/s，碰撞前钢球的动量为 p＝mv＝0.1×6kg·m/s＝0.6kg·m/s 碰撞后钢球的速度v′＝－6m/s，碰撞后钢球的动量为 p′＝mv′＝－0.1×6kg·m/s＝－0.6kg·m/s 碰撞前后钢球动量的变化量为 Δp＝p′－p＝（－0.6－0.6）kg·m/s＝－1.2kg·m/s 动量的变 ... ...
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