导语：动量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一，它既适用于宏观物体，也适用于微观粒子。以下是大学网unjs.com小编整理的高中物理动量守恒定律教案，欢迎阅读参考。
高中物理动量守恒定律教案
三维教学目标
1、知识与技能：掌握运用动量守恒定律的一般步骤。
2、过程与方法：知道运用动量守恒定律解决问题应注意的问题，并知道运用动量守恒定律解决有关问题的优点。
3、情感、态度与价值观：学会用动量守恒定律分析解决碰撞、爆炸等物体相互作用的问题，培养思维能力。
教学重点：运用动量守恒定律的一般步骤。
教学难点：动量守恒定律的应用。
教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。
教学用具：投影片、多媒体辅助教学设备。
(一)引入新课
动量守恒定律的内容是什么?分析动量守恒定律成立条件有哪些?(①F合=0(严格条件)②F内 远大于F外(近似条件，③某方向上合力为0，在这个方向上成立。)
(二)进行新课
1、动量守恒定律与牛顿运动定律
用牛顿定律自己推导出动量守恒定律的表达式。
(1)推导过程：
根据牛顿第二定律，碰撞过程中1、2两球的加速度分别是：
，
根据牛顿第三定律，F1、F2等大反响，即 F1= - F2 所以：
碰撞时两球间的作用时间极短，用 表示，则有：
，
代入 并整理得
这就是动量守恒定律的表达式。
(2)动量守恒定律的重要意义
从现代物理学的理论高度来认识，动量守恒定律是物理学中最基本的普适原理之一。(另一个最基本的普适原理就是能量守恒定律。)从科学实践的角度来看，迄今为止，人们尚未发现动量守恒定律有任何例外。相反，每当在实验中观察到似乎是违反动量守恒定律的现象时，物理学家们就会提出新的假设来补救，最后总是以有新的发现而胜利告终。例如静止的原子核发生β衰变放出电子时，按动量守恒，反冲核应该沿电子的反方向运动。但云室照片显示，两者径迹不在一条直线上。为解释这一反常现象，1930年泡利提出了中微子假说。由于中微子既不带电又几乎无质量，在实验中极难测量，直到1956年人们才首次证明了中微子的存在。(2000年高考综合题23 ②就是根据这一历史事实设计的)。又如人们发现，两个运动着的带电粒子在电磁相互作用下动量似乎也是不守恒的。这时物理学家把动量的概念推广到了电磁场，把电磁场的动量也考虑进去，总动量就又守恒了。
2、应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法
(1)分析题意，明确研究对象
在分析相互作用的物体总动量是否守恒时，通常把这些被研究的物体总称为系统.对于比较复杂的物理过程，要采用程序法对全过程进行分段分析，要明确在哪些阶段中，哪些物体发生相互作用，从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的。
(2)要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析
弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力，哪些是系统外物体对系统内物体作用的外力。在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件，判断能否应用动量守恒。
(3)明确所研究的相互作用过程，确定过程的始、末状态
即系统内各个物体的初动量和末动量的量值或表达式。
注意：在研究地面上物体间相互作用的过程时，各物体运动的速度均应取地球为参考系。
(4)确定好正方向建立动量守恒方程求解。
3、动量守恒定律的应用举例
例2：如图所示，在光滑水平面上有A、B两辆小车，水平面的左侧有一竖直墙，在小车B上坐着一个小孩，小孩与B车的总质量是A车质量的10倍。两车开始都处于静止状态，小孩把A车以相对于地面的速度v推出，A车与墙壁碰后仍以原速率返回，小孩接到A车后，又把它以相对于地面的速度v推出。每次推出，A车相对于地面的速度都是v，方向向左。则小孩把A车推出几次后，A车返回时小孩不能再接到A车?
分析：此题过程比较复杂，情景难以接受，所以在讲解之前，教师应多带领学生分析物理过程，创设情景，降低理解难度。
解：取水平向右为正方向，小孩第一次
推出A车时：mBv1-mAv=0
即： v1=
第n次推出A车时：mAv +mBvn-1=-mAv+mBvn
则： vn-vn-1= ，
所以： vn=v1+(n-1)
当vn≥v时，再也接不到小车，由以上各式得n≥5.5 取n=6
点评：关于n的取值也是应引导学生仔细分析的问题，告诫学生不能盲目地对结果进行“四舍五入”，一定要注意结论的物理意义。
课后补充练习
(1)(2002年全国春季高考试题)在高速公路上发生一起交通事故，一辆质量为15000 kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3000 kg向北行驶的卡车，碰后两车接在一起，并向南滑行了一段距离后停止.根据测速仪的测定，长途客车碰前以20 m/s的速度行驶，由此可判断卡车碰前的行驶速率为( )
A.小于10 m/s B.大于10 m/s小于20 m/s
C.大于20 m/s小于30 m/s D.大于30 m/s小于40 m/s
(2)如图所示，A、B两物体的质量比mA∶mB=3∶2，它们原来静止在平板车C上，A、B间有一根被压缩了的弹簧，A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面光滑.当弹簧突然释放后，则有 ( )
A.A、B系统动量守恒 B.A、B、C系统动量守恒
C.小车向左运动 D.小车向右运动
(3)把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射出一颗子弹时，关于枪、弹、车，下列说法正确的是
A.枪和弹组成的系统，动量守恒
B.枪和车组成的系统，动量守恒
C.三者组成的系统，因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小，使系统的动量变化很小，可以忽略不计，故系统动量近似守恒
D.三者组成的系统，动量守恒，因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用，这两个外力的合力为零
(4)甲乙两船自身质量为120 kg，都静止在静水中，当一个质量为30 kg的小孩以相对于地面6 m/s的水平速度从甲船跳上乙船时，不计阻力，甲、乙两船速度大小之比：v甲∶v乙=_______.
(5)(2001年高考试题)质量为M的小船以速度v0行驶，船上有两个质量皆为m的小孩a和b，分别静止站在船头和船尾.现在小孩a沿水平方向以速率v(相对于静止水面)向前跃入水中，然后小孩b沿水平方向以同一速率v(相对于静止水面)向后跃入水中.求小孩b跃出后小船的速度.
(6)如图所示，甲车的质量是2 kg，静止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一个质量为1 kg的小物体.乙车质量为4 kg，以5 m/s的速度向左运动，与甲车碰撞以后甲车获得8 m/s的速度，物体滑到乙车上.若乙车足够长，上表面与物体的动摩擦因数为0.2，则物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止?(g取10 m/s2)
4、反冲运动与火箭
演示实验1：老师当众吹一个气球，然后，让气球开口向自己放手，看到气球直向学生飞去，人为制造一点“惊险气氛”，活跃课堂氛围。
演示实验2：用薄铝箔卷成一个细管，一端封闭，另一端留一个很细的口，内装由火柴头上刮下的药粉，把细管放在支架上，用火柴或其他办法给细管加热，当管内药粉点燃时，生成的燃气从细口迅速喷出，细管便向相反的方向飞去。
演示实验3：把弯管装在可以旋转的盛水容器的下部，当水从弯管流出时，容器就旋转起来。
提问：实验1、2中，气球、细管为什么会向后退呢?实验3中，细管为什么会旋转起来呢?
看起来很小的几个实验，其中包含了很多现代科技的基本原理：如火箭的发射，人造卫星的上天，大炮发射等。应该如何去解释这些现象呢?这节课我们就学习有关此类的问题。
(1)反冲运动
A、分析：细管为什么会向后退?(当气体从管内喷出时，它具有动量，由动量守恒定律可知，细管会向相反方向运动。)
B、分析：反击式水轮机的工作原理：当水从弯管的喷嘴喷出时，弯管因反冲而旋转，这是利用反冲来造福人类，象这样的情况还很多。
为了使学生对反冲运动有更深刻的印象，此时再做一个发射礼花炮的实验。分析，礼花为什么会上天?
(2)火箭
对照书上“三级火箭”图，介绍火箭的基本构造和工作原理。
播放课前准备的有关卫星发射、“和平号”空间站、“探路者”号火星探测器以及我国“神舟号”飞船等电视录像，使学生不仅了解航天技术的发展和宇宙航行的知识，而且要学生知道，我国的航天技术已经跨入了世界先进行列，激发学生的爱国热情。阅读课后阅读材料《航天技术的发展和宇宙航行》。
高中物理动量守恒定律教案
教学目标：
一、知识目标
1、理解动量守恒定律的确切含义.
2、知道动量守恒定律的适用条件和适用范围.
二、能力目标
1、运用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律.
2、能运用动量守恒定律解释现象.
3、会应用动量守恒定律分析、计算有关问题(只限于一维运动).
三、情感目标
1、培养实事求是的科学态度和严谨的推理方法.
2、使学生知道自然科学规律发现的重大现实意义以及对社会发展的巨大推动作用.
重点难点：
重点：理解和基本掌握动量守恒定律.
难点：对动量守恒定律条件的掌握.
教学过程：
动量定理研究了一个物体受到力的冲量作用后，动量怎样变化，那么两个或两个以上的物体相互作用时，会出现怎样的总结果?这类问题在我们的日常生活中较为常见，例如，两个紧挨着站在冰面上的同学，不论谁推一下谁，他们都会向相反的方向滑开，两个同学的动量都发生了变化，又如火车编组时车厢的对接，飞船在轨道上与另一航天器对接，这些过程中相互作用的物体的动量都有变化，但它们遵循着一条重要的规律.
(-)系统
为了便于对问题的讨论和分析，我们引入几个概念.
1.系统：存在相互作用的几个物体所组成的整体，称为系统，系统可按解决问题的需要灵活选取.
2.内力：系统内各个物体间的相互作用力称为内力.
3.外力：系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力，称为外力.
内力和外力的区分依赖于系统的选取，只有在确定了系统后，才能确定内力和外力.
(二)相互作用的两个物体动量变化之间的关系
【演示】如图所示，气垫导轨上的A、B两滑块在P、Q两处，在A、B间压紧一被压缩的弹簧，中间用细线把A、B拴住，M和N为两个可移动的挡板，通过调节M、N的位置，使烧断细线后A、B两滑块同时撞到相应的挡板上，这样就可以用SA和SB分别表示A、B两滑块相互作用后的速度，测出两滑块的质量mAmB和作用后的位移SA和SB比较mASA和mBSB.
1.实验条件：以A、B为系统，外力很小可忽略不计.
2.实验结论：两物体A、B在不受外力作用的条件下，相互作用过程中动量变化大小相等，方向相反，即△pA=-△pB或△pA+△pB=0
【注意】因为动量的变化是矢量，所以不能把实验结论理解为A、B两物体的动量变化相同.
(三)动量守恒定律
1.表述：一个系统不受外力或受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律.
2.数学表达式：p=p’，对由A、B两物体组成的系统有：mAvA+mBvB= mAvA’+mBvB’
(1)mA、mB分别是A、B两物体的质量，vA、vB、分别是它们相互作用前的速度，vA’、vB’分别是它们相互作用后的速度.
【注意】式中各速度都应相对同一参考系，一般以地面为参考系.
(2)动量守恒定律的表达式是矢量式，解题时选取正方向后用正、负来表示方向，将矢量运算变为代数运算.
3.成立条件
在满足下列条件之一时，系统的动量守恒
(1)不受外力或受外力之和为零，系统的总动量守恒.
(2)系统的内力远大于外力，可忽略外力，系统的总动量守恒.
(3)系统在某一方向上满足上述(1)或(2)，则在该方向上系统的总动量守恒.
4.适用范围
动量守恒定律是自然界最重要最普遍的规律之一，大到星球的宏观系统，小到基本粒子的微观系统，无论系统内各物体之间相互作用是什么力，只要满足上述条件，动量守恒定律都是适用的.
(四)由动量定理和牛顿第三定律可导出动量守恒定律
设两个物体m1和m2发生相互作用，物体1对物体2的作用力是F12，物体2对物体1的作用力是F21，此外两个物体不受其他力作用，在作用时间△Vt 内，分别对物体1和2用动量定理得：F21△Vt =△p1;F12△Vt =△p2，由牛顿第三定律得F21=-F12，所以△p1=-△p2，即：
△p=△p1+△p2=0或m1v1+m2v2= m1v1’+m2v2’.
【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?
【解析】对于这一系统来说，动量是守恒的，因为当人未沿绳梯向上爬时，系统保持静止状态，说明系统所受的重力(M+m)g跟浮力F平衡，那么系统所受的外力之和为零，当人向上爬时，气球同时会向下运动，人与梯间的相互作用力总是等值反向，系统所受的外力之和始终为零，因此系统的动量是守恒的.
【例2】如图所示是A、B两滑块在碰撞前后的闪光照片部分示意图，图中滑块A的质量为0.14kg，滑块B的质量为0.22kg，所用标尺的最小刻度是0.5cm，闪光照相时每秒拍摄10次，试根据图示回答：
(1)作用前后滑块A动量的增量为多少?方向如何?
(2)碰撞前后A和B的总动量是否守恒?
【解析】从图中A、B两位置的变化可知，作用前B是静止的，作用后B向右运动，A向左运动，它们都是匀速运动.mAvA+mBvB= mAvA’+mBvB’
(1)vA=SA/t=0.05/0.1=0.5(m/s);
vA′=SA′/t=-0.005/0.1=-0.05(m/s)
△pA=mAvA’-mAvA= 0.14*(-0.05)-0.14*0.5=-0.077(kgm/s)，方向向左.
(2)碰撞前总动量p=pA=mAvA=0.14*0.5=0.07(kgm/s)
碰撞后总动量p’=mAvA’+mBvB’
=0.14*(-0.06)+0.22*(0.035/0.1)=0.07(kgm/s)
p=p’，碰撞前后A、B的总动量守恒.
【例3】一质量mA=0.2kg，沿光滑水平面以速度vA=5m/s运动的物体，撞上静止于该水平面上质量mB=0.5kg的物体B，在下列两种情况下，撞后两物体的速度分别为多大?
(1)撞后第1s末两物距0.6m.
(2)撞后第1s末两物相距3.4m.
【解析】以A、B两物为一个系统，相互作用中无其他外力，系统的动量守恒.
设撞后A、B两物的速度分别为vA’和vB’，以vA的方向为正方向，则有：
mAvA=mAvA’+mBvB’;
vB’t-vA’t=s
(1)当s=0.6m时，解得vA’=1m/s，vB’=1.6m/s，A、B同方向运动.
(2)当s=3.4m时，解得vA’=-1m/s，vB’=2.4m/s，A、B反方向运动.
【例4】如图所示，A、B、C三木块的质量分别为mA=0.5Kg,mB=0.3Kg,mC=0.2Kg，A和B紧靠着放在光滑的水平面上，C以v0=25m/s的水平初速度沿A的上表面滑行到B的上表面，由于摩擦最终与B木块的共同速度为8m/s，求C刚脱离A时，A的速度和C的速度.
【解析】C在A的上表面滑行时，A和B的速度相同，C在B的上表面滑行时，A和B脱离.A做匀速运动，对A、B、C三物组成的系统，总动量守恒.
[高中物理动量守恒定律教案]