《第05节自然界中的守恒定律》公开课教案下载

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一、回顾与迁移

1、滑板-滑块模型中的动量关系

2、滑板-滑块模型中的能量关系

（1）长木板静止在光滑地面上，质量为m的物块在木板上以一初速度向右运动，当木块与木板速度相等时位移如图所示，滑块与木板之间的摩擦因数为μ，重力加速度为g

I 若s1和s2可以测量得知，求系统发热量Q；

II 若已知物块初速度v0、木板的质量为3m，而s1和s2未知，求系统发热量Q.

（2）如图，质量为m的滑块从半径为R的1/4圆弧顶端滑下，之后滑入一质量为2m的静止在光滑地面的小车，最后物块与小车相对静止，速度均为v，则该过程滑块与小车摩擦产生的热量Q=___________________；

若滑块与小车之间的摩擦因数为μ，则滑块相对小车滑过的距离S=___________________。

复杂的能量关系

（3）如图，光滑地面上有一质量为M的小车，小车右端固定一轻质弹簧，小车上表面在弹簧下面部分光滑，其他部分粗糙且长度为L，物块与粗糙表面摩擦因数为μ，质量为m的物块以v0的初速度滑上小车，物块能接触并压缩弹簧，则该过程弹簧的最大弹性势能EP多大？

二、新课学习

【例题】质量为M=2kg的的小车静止在光滑的水平面上，车足够长，现有质量为m=1kg可视为质点的木块，以水平向右的速度v0=3m/s从左端滑上小车，在滑行过程中，木块与车面间的滑动摩擦因数μ=0.1，且木块最终不会从小车上掉下，g取10m/s2.

求：（1）木块和小车的最后的共同速度v共 ？

（2）小车的长度至少多长？

变式与拓展：若物块最终从小车上以v1=2m/s的速度滑出，小车上表面与地面高度为h=0.2m，求：（1）小车的长度；（2）物块刚落地时落地点与小车右端的水平距离。

【课堂训练】如图，质量分别为mA=0.5 kg、mB=0.5kg的长板紧挨在一起静止在光滑的水平面上，质量为mC=0.1 kg的木块C以初速v0=5 m/s滑上A板左端，最后C木块和B板相对静止时的共同速度vB=0.5 m/s，滑块与A的摩擦因数为μ=0.5，g取10m/s2.求：

（1）A板最后的速度vA；

（2）木板A的长度.

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三、总结与反思

应用动量与能量的观点解决滑板与滑块的问题，抓住两个主要问题：（1）分析相互作用各个节点的动量关系；（2）从能量转化与守恒的角度分析各节点之间的能量关系。

四、习题精选与精练

能力拓展1、在质量为M=2kg的的小车左端有质量为m=1kg的可视为质点的木块，它们以共同向右的速度v0=3m/s，在光滑的水平面上匀速运动，车与墙的碰撞为弹性碰撞，木块与车面间的滑动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2，则

（1）木块和小车的最后的速度多大？

（2）小车长度L至少多大？