动量和能量——滑板滑块模型.doc

动量和能量——滑板滑块模型 霍广学 佛山市第三中学 一、学情分析 　前面我们已经复习了牛顿运动定律在滑块与滑板问题中应用，掌握了当系统合外力不为零时，一般采用牛顿运动定律进行受力分析，运动情况分析，对该模型解题思路和方法已经有了一定的了解和掌握。而该内容是高考的重点，也是难点内容，综合性强，灵活性大，是高考压轴题的重要内容之一。虽然已经复习了动量和能量但学生还不能综合运用动量和能量来解决物理问题。解题思路和方法还未清晰起来。所以采取典例分析、一题多解的方式来提高学生的学习的效果，引导学生自主学习。 二、教学目标 1.了解该问题解题思路中的基本方法和基本思路，学会运用能量动量守恒定律来解决滑板滑块问题的方法，提升解决物理问题的思维方法。 2.通过学生展示和老师的引导让学生发现解决此类问题的思维的关键点和易错点，让学生自我提生学习方法。 3.通过一题多解、问题预设、讨论、变式训练、学生解题展示，让学生们自己体验学以致用，自我激励，激发学习兴趣，自我提升学习的信心和学习的效果。 三．教学重点难点 1.教学重点：知道滑板滑块问题的基本解题分析思路，学会运用动量和能量守恒定律来解决物理综合问题。 2.教学难点：让学生掌握综合运用动量能量守恒定律来解决滑板滑块问题，并学会对此类问题临界、极值等进行适当的讨论和判断。 教学过程： (一)．梳理知识 动力学解题的三个基本观点为：力的观点(牛顿定律结合运动学解题)，动量观点(用动量定理和动量守恒定律解题)，能量观点(用动能定理和能量守恒定律解题)。一般来说，用动量观点和能量观点，比用力的观点解题简便。利用动量观点和能量观点解题，是我们掌握和积累解题规律的必然结果。同时，能否正确综合应用动量与能量观点解题，也是检验综合应用知识能力高低的试金石。 (二).典例示范： 【例题】如图所示，一质量为M、长为L的长方形木板B放在光滑的水平地面上，在其右端放一质量为m的小木块A，m＜M。现以地面为参照系，给A和B以大小相等、方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，但最后A刚好没有滑离B板。 （1）若已知A和B的初速度大小为v0，求它们最后的速度大小和方向. （2）若初速度的大小未知，求小木块A向左运动到达的最远处（从地面上看）离出发点的距离. （引导学生把握题意把关键的条件画出，引导学生有序思维。对象——运动——受力——做功——能量、动量。） （学生回答的非常踊跃，分别从对象——运动——受力——做功——能量、动量等五个层次分析但明显看出能量动量分析比较薄弱，抓不住关键点，回答比较盲目，请三位学生到黑板展示自己的解题过程都是运用牛顿第二定律） （老师点评规范解题步骤） 解题方法与技巧：方法1、用牛顿第二定律和运动学公式求解。 A刚好没有滑离B板，表示当A滑到B板的最左端时，A、B具有相同的速度，设此速度为v，经过时间为t，AB间的滑动摩擦力为f。如图所示。 对A据牛顿第二定律和运动学公式有： f=maA， L2=-v0+aAt； f=MaB， ，aBt； . v0，方向向右。 对A，向左运动的最大距离为。 （总结思路和方法：1、两物体做何种运动、受何种力、加速度。2、两物体相对地面的位移及位移关系。特别强调相对同一参考系，时间相同。3、两物体的速度。A、B具有相同的速度与题意中“最后A刚好没有滑离B板”的解读是解决问题的关键条件易错点。） （提出问题：两物体受滑动摩擦力作用，作用时间又相同，两物体速度又发生变化，那么可否运用动量和动能定理来求解呢？学生讨论后解答，学生黑板展示。） （老师点评规范步骤） 方法2、用动能定理和动量定理求解。 A刚好没有滑离B板，表示当A滑到B板的最左端时，A、B具有相同的速度，设此速度为v，经过时间为t，mv0 ① 对B：-ft=Mv－Mv0 ② 解得：v＝v0，方向向右 A在B板的右端时初速度向左，而到达B板左端时的末速度向右，可见A在运动过程中必须经历向左作减速运动直到速度为零，再向右作加速运动直到速度为v的两个阶段。设L1为A开始运动到速度变为零过程中向左运动的路程，L2为A从速度为零增加到速度为v的过程中向右运动的路程，L0为A从开始运动到刚好到达B的最左端的过程中B运动的路程，如图2所示，设A与B之间的滑动摩擦力为f，则由动能定理可得： 对于B ： -fL0= ③ 对于A ： -fL1= - ④ f（L1-L2）= L0+L2=L ⑥ 由①、②、③、④、⑤、⑥联立求得L1=. （引导学生：两物体水平方向上不受外力，小滑块与滑板间在水平方向上有相互作用的滑动摩擦力，若取两物体为系统水平方向满足何种规律的条