选修3-5《1.3动量守恒定律的案例》优质课教案下载

选修3-5《1.3动量守恒定律的案例》优质课教案下载

（1）知识目标：使学生在学习动量守恒定律的基础上，理解“人船模型”的适用条件和在几种变形问题中的实际应用。

（2）能力目标：进一步理解动量守恒定律在解决实际问题中的重要性，从而培养学生将理论知识用于解决实际问题的能力。

（3）情感目标：在学生归纳探索的过程中培养学生独立分析解决问题和团队协作学习的能力。

3、重点与难点

（1）重点：理解人船模型的适用条件和几种变形问题的解决思路和方法。

（2）难点：判断是否符合“人船模型”的条件，正确列出人船模型中的位移关系。

二、教学过程设计

1、“人船模型”的推导

通过生活实例中从船上往下跳的过程中引出人船模型的问题，

图1

如图1，质量为M的船停在静止的水面上，船长为L，一质量为m的人，由船头走到船尾，若不计水的阻力，则整个过程人和船相对于水面移动的距离？

分析：人船系统在相互作用下各自运动，运动过程中该系统所受到的合外力为零，即人和船组成的系统在运动过程中动量守恒。

解答：设人在运动过程中，人和船相对于水面的速度分别为 和 ，由动量守恒定律得： mv1＝Mv2

由于人在走动过程中任意时刻人和船的速度均满足上述关系，所以运动过程中，人和船平均速度大小也应满足相似的关系，

即： ①

而作用时间相同，等式两边同乘以t；则①可以转化为

②

即： mS1 =MS2 ③

以上①②③是“人船模型”三个基本表达式，在解题过程中要单独列出。可知：人、船对地的位移和对方的质量之积成正比，与系统的总质量成反比，与运动情况（变速、匀速、中途有停顿等）无关，即人和船对地位移只与人和船的质量有关。

2、“人船模型”的适用条件

（1）系统初始总动量为零，即原来处于静止状态的系统。

（2）系统在相对运动过程中动量守恒，或至少在某个方向动量守恒。

（3）系统在相对运动过程中，总位移是定值。

3、处理“人船模型”问题的关键

(1)利用动量守恒确定两物体速度、位移的关系。