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高中物理 第十六章 第二、三节 动量和动量守恒定律学案 新人教版选修3-5

高中物理 第十六章 第二、三节 动量和动量守恒定律学案 新人教版选修3-5
高中物理 第十六章 第二、三节 动量和动量守恒定律学案 新人教版选修3-5

第十六章动量守恒定律

动量和动量守恒定律

【学习目标】

1.理解和掌握动量的概念;

2.能运用牛顿第二定律和牛顿第三定律分析碰撞,导出动量守恒的表达式;

3.理解动量守恒定律的确切含义和表达式,知道定律的适用条件和适用范围;

4.在理解动量守恒定律的确切含义的基础上正确区分内力和外力;

5.加深对动量守恒定律的理解,进一步练习用动量守恒定律解决生产、生活中的问题。

【重点难点】

1.应用动量守恒定律解题的一般步骤

2.能应用动量守恒定律解决简单动量守恒的问题

【课前预习】

一、动量:

1、定义:物体的______和______的乘积。

2、定义式:p=______。

3、单位:______。

4、方向:动量是矢量,方向与______的方向相同,因此动量的运算服从____________法则。

5、动量的变化量:(1)定义:物体在某段时间内______与______的矢量差(也是矢量)。(2)公式:?P=____________(矢量式)。(3)方向:与速度变化量的方向相同,(4)同一直线上动量变化的计算:选定一个正方向,与正方向同向的动量取正值,与正方向反向的动量取负值,从而将矢量运算简化为代数运算。计算结果中的正负号仅代表______,不代表______。

二、系统内力和外力

1、系统:____________的两个或几个物体组成一个系统。

2、内力:系统______物体间的相互作用力叫做内力。

3、外力:系统____________物体对系统______物体的作用力叫做外力。

三、动量守恒定律

1、内容:如果一个系统_________,或者__________的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变。

2、动量守恒的条件:(1)系统______外力作用;(2)系统受外力作用,合外力______。

四、动量守恒定律与牛顿运动定律

1.动量守恒定律与牛顿运动定律在研究______问题时结论一致.

分析两个小球在光滑水平桌面上的碰撞:

(1)动量守恒定律认为:两个小球组成的系统所受合外力______,这个系统的总动量______.

(2)牛顿运动定律认为:碰撞中的每个时刻都有F 1=-F 2,所以,m 1a 1=-m 2a 2.所以m 1·v 1′-v 1Δt =-m 2v 2′-v 2Δt

,即m 1v 1+m 2v 2=____________________. 这表明:两球作用前的动量之和等于作用后的__________.(F 1、F 2分别表示两小球所受另一个小球对它的作用力,a 1、a 2分别表示两小球的加速度,v 1、v 1′、v 2、v 2′分别表示两小球的初、末速度)

2.动量守恒定律与牛顿运动定律两种解题方法的对比

(1)应用过程:牛顿定律涉及碰撞过程中的力,而动量守恒只涉及________两个状态,与过程中力的细节______.

(2)当力的形式很复杂,甚至是变化的时候,应用牛顿运动定律解决起来很复杂,甚至不能求解,此情况下应用动量守恒定律来解决可使问题大大简化.

五、动量守恒定律的普适性

1.动量守恒定律既适用于低速运动,也适用于______运动,既适用于宏观物体,也适用于__________.

2.动量守恒定律是一个独立的实验规律,它适用于目前为止物理学研究的______领域.

【预习检测】

1.质量为M =2kg 的木块静止在光滑的水平面上,一颗质量为m =20g 的子弹以v 0=100m/s 的速度水平飞来,射穿木块后以80m/s 的速度飞去,则木块速度大小为____________m/s 。

2.关于动量守恒的条件,下列说法正确的有( )

A.只要系统内存在摩擦力,动量不可能守恒

B.只要系统受外力做的功为零,动量守恒

C.只要系统所受到合外力的冲量为零,动量守恒

D.系统加速度为零,动量不一定守恒

3.木块a 和b 用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a 紧靠在墙壁上,在b 上施加向左的水平力使弹簧压缩,如图所示,当撤去外力后,下列说法中正确的是( )

A .a 尚未离开墙壁前,a 和b 系统的动量守恒

B .a 尚未离开墙壁前,a 与b 系统的动量不守恒

C .a 离开墙后,a 、b 系统动量守恒

D .a 离开墙后,a 、b 系统动量不守恒

4.若用p 1、p 2表示两个在同一直线上运动并相互作用的物体的初动量,用p 1′、p 2′表示它们 的末动量,△p 1、△p 2表示它们相互作用过程中各自动量的变化,则下列式子能表示动量守 恒的是 ( )

A .△p 1=—△p 2

B .p 1+p 2= p 1′+ p 2′

C .△p 1+△p 2=0

D .△p 1+△p 2=常数(不为零)

【参考答案】

课前预习:一、1、质量,速度;2、mv ,3、千克米/秒;4、速度,平行四边形;5、末动量,初动量,p’-p,方向,大小。二、1、相互作用;2、内部;3、以外,任一。三、1、不受外力,外力;2、不受,为零。四、1、相互作用,为零,守恒,m 1v 1’+m 2v 2’,动量之和。五、1、高速,微观粒子;2、所有。

预习检测:1、0.2 2、C 3、BC 4、ABC

▲堂中互动▲

【典题探究】

【例1】一个质量为m =40g 的乒乓球自高处落下,以速度v =1m/s 碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为v '=0.5m/s 。求在碰撞过程中,乒乓球动量变化为多少?

【解析】取竖直向下为正方向,乒乓球的初动量为:

s m kg s m kg mv p /04.0/104.0?=??== 乒乓球的末动量为:

s m kg s m kg v m p /02.0/)5.0(04.0?-=?-?='='

乒乓球动量的变化为:

p p p -'=?=s m kg s m kg /06.0/04.002.0?-=?-- 负号表示p ?的方向与所取的正方向相反,即竖直向上。

【答案】0.06kgm/s

【例2】如图所示,子弹打进与固定于墙壁的弹簧相连的木块,此系统从子弹开始入射木块到弹簧压缩到最短的过程中,子弹与木块作为一个系统动量是否守恒?说明理由。

【解析】此题重在引导学生针对不同的对象(系统),对应不同的过程中,受力情况不同,总动量可能变化,可能守恒。

子弹从碰到木块到进入木块的时间很短,弹簧未被压缩,这个过程中,子弹和木块组成的系统动量守恒。

子弹和木块一起压缩弹簧的过程中,三者组成的系统动量不守恒。

在学习物理的过程中,重要的一项基本功是正确恰当地选取研究对象、研究过程,根据实际情况选用对应的物理规律,不能生搬硬套。

【例3】如图16-3-1所示,一个质量为m 的木块,从半径为R 、质量

为M 的1/4光滑圆槽顶端由静止滑下.在槽被固定和可沿着光滑平面自由

滑动两种情况下,木块从槽口滑出时的速度大小之比为多少?

【解析】槽固定时,对m 由机械能守恒定律得

mgR =12mv 2

1 ①

槽不固定时,水平方向不受外力,水平方向动量守恒,且全过程机械能守恒,设木块到达

图16-3-1

p ?

p '

p

正方向

图16-3-3

槽口时速度为v 1′,方向向右,槽速度为v 2,方向向左,则由动量守恒定律得:

mv 1′=Mv 2 ②

由系统机械能守恒得:mgR =12mv 1′2+12

Mv 22 ③ 由①解得:v 1=2gR .

由②③解得v 1′=2MgR M +m

. 所以v 1v 1′

=m +M M

.

【例4】以初速度v 0与水平方向成60°角斜向上抛出的手榴弹,到达最高点时炸成质量分别是m 和2m 的两块.其中质量大的一块沿着原来的方向以2v 0的速度飞行.求:

(1)质量较小的另一块弹片速度的大小和方向;

(2)爆炸过程中有多少化学能转化为弹片的动能.

【解析】

图16-3-2

(1)斜抛的手榴弹在水平方向上做匀速直线运动,在最高点处爆炸前的速度v 1=v 0cos60°=12

v 0.设v 1的方向为正方向,如图16-3-2所示,由动量守恒定律得:3mv 1=2mv 1′+mv 2.其中爆炸后大块弹片速度v 1′=2v 0,小块弹片的速度v 2为待求量,解得v 2=-2.5v 0,“-”号表示v 2的方向与爆炸前速度方向相反. (2)爆炸过程中转化为动能的化学能等于系统动能的增量,即ΔE k =12(2m )v 1′2+12mv 22-12

(3m )v 21=274

mv 20. 【例5】 如图16-3-3所示,两只小船平行逆向航行,航线邻近,当

它们头尾相齐时,每一只船上各投质量m =50 kg 的一只麻袋到对面

船上去,结果载重较小的一只船停了下来,另一只船以v =8.5 m/s 的 速度沿原方向航行.设两只船及船上的载重量各为m 1=500 kg ,

m 2=1000 kg ,问在交换麻袋前两只船的速率各为多少?(水的阻力不计) 【解析】研究船1和船2投来的麻袋组成的系统,由动量守恒定律:(m 1-m )v 1-mv 2=0. 研究船2和船1投来的麻袋组成的系统.由动量守恒定律:

(m 2-m )v 2-mv 1=(m 2-m +m )v

解得:v 1=1 m/s ,v 2

=9 m/s.

【例6】(2009·南京调研)如图16-3-4所示,光滑水平面上A 、B 两小车质量都是M ,A 车头站立一质量为m 的人,两车在同一直线上相向运动.为避免两车相撞,人从A 车跃到B 车上,最终A 车停止运动,B 车获得反向速度v 0,试求:

图16-3-4

(1)两小车和人组成的系统的初动量大小;

(2)为避免两车相撞,且要求人跳跃速度尽量小,则人跳上B 车后,A 车的速度多大?

【解析】(1)由动量守恒定律可知,系统的初动量大小

p =(M +m )v 0

(2)为避免两车相撞,最终两车和人具有相同速度,设为v ,则由动量守恒定律得

(M +m )v 0=(2M +m )v

解得v =(M +m )v 02M +m

动量守恒定律导学案含答案

动量守恒定律导学案答案 【学习目标】 1.了解系统、内力和外力的概念. 2.理解动量守恒定律的确切含义、表达式和守恒条件. 3.能用牛顿运动定律推导动量守恒定律的表达式,了解动量守恒定律的普遍意义. 4.会用动量守恒定律解释生活中的实际问题. 【自主预习】 一、系统、内力与外力 1.系统:相互作用的_________物体组成一个力学系统. 2.内力:___________物体间的相互作用力. 3.外力:系统_________的物体对系统内物体的作用力. 二、动量守恒定律 1.内容:如果一个系统___________,或者______________________,这个系统的总动量保持不变. 2.表达式: m1v1+m2v2=__________(作用前后总动量相等). 3.适用条件:系统____________或者所受外力的矢量和_________ 【自主预习答案】 一、1.两个或多个. 2.系统中. 3.外部. 二、1.不受外力,所受外力的矢量和为0. 2.m1v1′+m2v2′. 3.不受外力、为零.

问题探究】 一、对动量守恒定律的理解 【自主探究一】 1.如图所示,公路上三辆汽车发生了追尾事故.如果将甲、乙两辆汽车看做一个系统,丙车对乙车的作用力是________(“内”或“外”)力;如果将三车看成一个系统,丙对乙的力是________(“内”或“外”)力. 【答案】外内 【解析】内力是系统内物体之间的作用力,外力是系统以外的物体对系统内的物体的作用力.一个力是内力还是外力关键是看选择的系统.如果将甲和乙看成一个系统,丙车对乙车的力是外力;如果将三车看成一个系统,丙车对乙车的力是内力. 2.如图所示,光滑水平桌面上质量分别为m1、m2的球A、B,沿着同一直线分别以v1和v2的速度同向运动,v2>v1.当B球追上A球时发生碰撞,碰撞后A、B两球的速度分别为v1′和v2′.试用动量定理和牛顿第三定律推导两球碰前总动量m1v1+m2v2与碰后总动量m1v1′+m2v2′的关系. 【答案】设碰撞过程中两球受到的作用力分别为F1、F2,相互作用时间为t.根据动量定理:F1t=m1(v1′-v1),F2t=m2(v2′-v2). 因为F1与F2是两球间的相互作用力,根据牛顿第三定律知,F1=-F2, 则有:m1v1′-m1v1=m2v2-m2v2′ 即m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

动量守恒定律学案(新)

16.3 动量守恒定律课堂学案 一、合作探究 如图1所示,在水平桌面上做匀速运动的两个小球,质量分别是m1和m2,沿着同一直线向相同的方向运动,速度分别是v1和v2,v1>v2。当第二个小球追上第一个小球时两球碰撞。碰撞后的速度分别是v1’和v2’。碰撞过程中第一个小球受第二个小球对它的作用力是F1,第二个小球所受第一个小球对它的作用力是F2。两小球作用时间为Δt。 分别对两小球使用动量定理,探究碰撞前、后两小球总动量的关系。 问题1:用所给的字母分别表示出碰撞前、后两小球的动量之和? 问题2:碰撞过程中,两小球所受的平均作用力F1和F2有什么关系? 问题3:碰撞过程中,对小球m1,列出动量定理的表达式? 问题4:碰撞过程中,对小球m2,列出动量定理的表达式? 结合以上问题,分析两小球的总动量在碰撞前后的关系。 二、归纳总结 动量守恒定律: (1)内容: (2)表达式: (3)条件:

三、例题解析 例1:在列车编组站里,一辆m 1=1.8×104kg 的甲货车在平直轨道上以v 1=2m/s 的速度运动,碰上一辆m 2=1.2×104kg 的静止的乙货车,它们碰撞后结合在一起继续运动如图2。求货车碰撞后运动的速度。 思考:碰撞过程中动量是否守恒? 例2:如图3所示,一质量为M=4Kg 的小车在光滑的水平地面上以v=1m/s 的速度向左运动,现有一质量为m=1Kg 的小滑块以一定的初速度v 0=2m/s 从小车的左端开始向右端滑行,最终物块相对于小车静止,一起做匀速直线运动。则: (1)物块和小车组成的系统动量守恒吗? (2)最终他们的共同速度是多少? 例3:如图4所示,一枚在空中飞行的导弹,质量为m 。在某点速度大小为V ,方向向右,导弹在该地突然炸裂成两块,其中质量为m 1的一块沿着V 的反方向飞去,速度的大小为V 1,求炸裂后另一块的速度为V 2。 思考:爆炸过程中动量是否守恒? 图2 图4 图3

第2讲 动量守恒定律

第2讲动量守恒定律 主干梳理对点激活 知识点动量守恒定律及其应用Ⅱ 1.几个相关概念 (1)系统:在物理学中,将相互作用的几个物体所组成的物体组称为系统。 (2)内力:系统内各物体之间的相互作用力叫做内力。 (3)外力:系统以外的其他物体对系统的作用力叫做外力。 2.动量守恒定律 (1)内容:如果一个系统01不受外力,或者02所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变,这就是动量守恒定律。 (2)表达式 ①p=03p′,系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′。 ②m1v1+m2v2=04m1v1′+m2v2′,相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和。 ③Δp1=05-Δp2,相互作用的两个物体动量的增量等大反向。 ④Δp=060,系统总动量的增量为零。 (3)适用条件 ①理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零,则系统动量守恒。 ②近似守恒:系统受到的合外力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒。 ③某方向守恒:系统在某个方向上所受合外力为零时,系统在该方向上动量守恒。 知识点弹性碰撞和非弹性碰撞Ⅰ 1.碰撞 01很短,02很大的现象。 2.特点

在碰撞现象中,一般都满足内力03远大于外力,可认为相互碰撞的系统动量守恒。 3.分类 动量是否守恒机械能是否守恒 弹性碰撞守恒04守恒 非弹性碰撞守恒有损失 完全非弹性碰撞守恒损失05最大 4.散射 微观粒子相互接近时并不像宏观物体那样“接触”,微观粒子的碰撞又叫做散射。 知识点反冲爆炸Ⅰ 1.反冲现象 (1)在某些情况下,原来系统内物体具有相同的速度,发生相互作用后各部分的末速度不再相同而分开。这类问题相互作用的过程中系统的动能01增大,且常伴有其他形式的能向动能的转化。 (2)反冲运动的过程中,一般合外力为零或外力的作用02远小于物体间的相互作用力,可认为系统的动量守恒,可利用动量守恒定律来处理。 2.爆炸问题 爆炸与碰撞类似,物体间的相互作用力很大,且03远大于系统所受的外力,所以系统动量04守恒,爆炸过程中位移很小,可忽略不计,爆炸后物体从相互作用前的位置以新的动量开始运动。 一堵点疏通 1.系统动量不变是指系统的动量大小和方向都不变。() 2.系统的动量守恒时,机械能也一定守恒。()

第十六章 第3节 动量守恒定律(学生版)

1.若用p1、p2分别表示两个相互作用物体的初动量,p1′、p2′表示它们的末动量,Δp1、Δp2表示两个相互作用物体的动量的变化,p、Δp表示两物体组成的系统的总动量和总动量的变化量,C为常数。用下列形式表示动量守恒定律,正确的是() A.Δp1=-Δp2B.p1+p2=p1′+p2′ C.Δp=C D.Δp=0 2.(2012·湖北省襄樊月考)如图1所示,在光滑水平面上,用等大异向的F1、F2分别同时作用于A、B两个静止的物体上,已知m A<m B,经过相同的时 间后同时撤去两力,以后两物体相碰并粘为一体,则粘合体最终将() A.静止B.向右运动图1 C.向左运动D.无法确定 3.(2012·福建高考)如图2,质量为M的小船在静止水面上以速率 v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止。若 救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速 率为() 图2 A.v0+m M v B.v0- m M v C.v0+m M(v0+v) D.v0+ m M(v0-v) 4.如图3所示,A、B两物体的质量m A>m B,中间用一段细绳相连并有一被压缩的弹簧,放在平板小车C上后,A、B、C均处于静止状态。若地面光滑,则在 细绳被剪断后,A、B从C上未滑离之前,A、B沿相反方向滑动的过 程中() A.若A、B与C之间的摩擦力大小相同,则A、B组成的系统动量守恒,A、B、C组成的系统动量也守恒 B.若A、B与C之间的摩擦力大小不相同,则A、B组成的系统动量不守恒,A、B、C组成的系统动量也不守恒 C.若A、B与C之间的摩擦力大小不相同,则A、B组成的系统动量不守恒,但A、B、C组成的系统动量守恒 D.以上说法均不对 5.(2012·北京期中检测)如图4所示,在光滑水平面上有一质量为M的木块,木块与轻弹簧水平相连,弹簧的另一端连在竖直墙上,木块处于静止状态,一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块,并嵌在其中,木块压缩弹簧后在水平面做往复运动。木块自被子弹击

高中物理 16.2《动量守恒定律(一)》导学案 新人教版-选修3-5

16.2 动量守恒定律(一)学案导学 教学目标: 理解动量的概念,明确动量守恒定律的内容,理解守恒条件和矢量性。理解“总动量”就是系统内各个物体动量的矢量和。 1.动量(momentum)及其变化 (1)动量的定义:物体的质量与速度的乘积,称为(物体的)动量。记为p=mv. 单位:kg·m/s 读作“千克米每秒”。 理解要点: ①状态量:动量包含了“参与运动的物质”与“运动速度”两方面的信息,反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态,具有瞬时性。 ②相对性:这是由于速度与参考系的选择有关,通常以地球(即地面)为参考系。 ③矢量性:动量的方向与速度方向一致。运算遵循矢量运算法则(平行四边形定则)。 【例1】关于动量的概念,下列说法正确的是;( ) A.动量大的物体惯性一定大 B.动量大的物体运动一定快 C.动量相同的物体运动方向一定相同 D.动量相同的物体速度小的惯性大 (2)动量的变化量: 定义:若运动物体在某一过程的始、末动量分别为p和p′,则称:△p= p′-p为物体在该过程中的动量变化。 强调指出:动量变化△p是矢量。方向与速度变化量△v相同。 一维情况下:Δp=mΔυ= mυ2- mυ1矢量差 【例2】一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右运动,碰到一个坚硬的障碍物后被弹回,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有没有变化?变化了多少?

2.系统内力和外力 (1)系统:相互作用的物体组成系统。 (2)内力:系统内物体相互间的作用力 (3)外力:外物对系统内物体的作用力 分析上节课两球碰撞得出的结论的条件: 两球碰撞时除了它们相互间的作用力(系统的内力)外,还受到各自的重力和支持力的作用,使它们彼此平衡。气垫导轨与两滑块间的摩擦可以不计,所以说m1和m2系统不受外力,或说它们所受的合外力为零。 注意:内力和外力随系统的变化而变化。 3.动量守恒定律(law of conservation of momentum) (1)内容:一个系统不受外力或者所受外力的和为零,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)适用条件:系统不受外力或者所受外力的和为零 (3)公式:p1/+p2/=p1+p2即m1υ1+ m2υ2= m1υ1′+ m2υ2′ 或Δp1=-Δp2或Δp总=0 (4)注意点: ①研究对象:几个相互作用的物体组成的系统(如:碰撞)。 ②矢量性:以上表达式是矢量表达式,列式前应先规定正方向; ③同一性(即所用速度都是相对同一参考系、同一时刻而言的) ④条件:系统不受外力,或受合外力为0。要正确区分内力和外力; 条件的延伸:a.当F内>>F外时,系统动量可视为守恒;(如爆炸问题。) b.若系统受到的合外力不为零,但在某个方向上的合外力为零,则这个方向的动量守恒。 例如:如图所示,斜面体A的质量为M,把它置于光滑的水平面上, 一质量为m的滑块B从斜面体A的顶部由静止滑下,与斜面体分离后以速 度v在光滑的水平面上运动,在这一现象中,物块B沿斜面体A下滑时, A与B间的作用力(弹力和可能的摩擦力)都是内力,这些力不予考虑。但 物块B还受到重力作用,这个力是A、B系统以外的物体的作用,是外力;物体A也受到重力和水平面的支持力作用,这两个力也不平衡(A受到重力、水平面支持力和B对它的弹力在竖

动量守恒定律.doc

课题第三节动量守恒定律 一、知识教学: 1、理解动量守恒定律的确切含义和表达式; 教 2、能用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律; 3、知道动量守恒定律的适用条件和适用范围。 学 二、能力训练: 1、能结合动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律; 目 2、学会用动量守恒定律解释现象; 3、会应用动量守恒定律分析求解一维运动问题。 的 三、德育渗透: 1、通过动量守恒定律的推导出,培养学生实事求是的科学态度和严谨的推理 方法; 2、了解自然科学规律发展的深远意义及对社会发展的巨大推动作用。 重 教学重点: 点 掌握动量守恒定律的推导、表达式、适用范围和守恒条件。 难 教学难点: 点 正确判断系统在所研究的过程中动量是否守恒。 教 首先通过演示实验使学生了解系统相互作用过程中动量守恒,再使学生清楚学方 地理解动量守恒定律的推导过程、守恒条件及适用范围,即用实验法、推理法归 法 纳法、举例讲授法。 教 投影仪,投影片,CAI课件,两个质量相等的小车,细线、弹簧、砝码、气具 垫导轨。 课时 1课时 按排

一、引入新课: 教 1、请两个同学穿上旱冰鞋,靠近站在教室前边,让学生甲推乙一下,学生 学 观察现象。 过 2、学生答:两位同学都向相反的方向运动。 程 3、教师分析并引入:两位同学原来靠近站立,说明他们各自的动量都是0, 相互推后,两位同学都具有了动量,说明他们各自的动量都发生了变化,那么他

们的动量变化遵循什么规律呢?本节课我们来探讨这个问题,板书课题:动量守 恒定律。 二、讲授新课: (一)用投影片出示本节课的学习目标: 教 1、知道什么叫系统、什么是系统的内力,什么是系统的外力。 2、理解动量守恒定律的内容,知道得出动量守恒定律的数学表达式的条件。 3、能通过在光滑水平面上的两球发生碰撞,推导出动量守恒定律表达式。 4、知道动量守恒定律的成立条件和适应范围。 5、会应用动量守恒定律分析计算有关问题(只限于一维运动) (二)学习目标完成过程: (一)实验、观察,初步得到两辆小车在相互作用前后,动量变化之间的关学 系 1、用多媒体课件:介绍实验装置。 把两个质量相等的小车静止地放在光滑的水平木板上,它们之间装有弹簧,并用细线把它们拴在一起。 2、用CAI 课件模拟实验的做法: ①实验一:第一次用质量相等的 两辆小车,剪断细线,观察它们到达 过 距弹开埏等距离的挡板上时间的先后。 ②实验二:在其中的一辆小车上 加砝码,使其质量变为原来的 2 倍, 重新做上述实验并注意观察小车到达两块木挡板的先后。 3、学生在气垫导轨上分组实验并观察。 4、实验完毕后各组汇报实验现象: 学生甲:如果用两辆质量相同的小车做实验,看到小车同时撞到距弹开处等程 距离的挡板上。 学生乙:如果用两辆质量不同的小车做实验,看到质量大的小车后到,而质量小的小车先到达,且当质量小的小车到达挡板时,质量大的小车行驶到弹开处 与木板的中点处。 5 教师针对实验现象出示分析思考题:

《动量守恒定律》导学案2

16.3 动量守恒定律学案导学 教学目标: 能够系统内力和外力,明确动量守恒定律的内容,理解守恒条件和矢量性。理解“总动量”就是系统内各个物体动量的矢量和。 知识回顾: 1.动量(momentum)及其变化 (1)动量的定义:物体的质量与速度的乘积,称为(物体的)动量。记为p=mv. 单位:kg·m/s读作“千克米每秒”。 理解要点: ①状态量:动量包含了“参与运动的物质”与“运动速度”两方面的信息,反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态,具有瞬时性。 ②相对性:这是由于速度与参考系的选择有关,通常以地球(即地面)为参考系。 ③矢量性:动量的方向与速度方向一致。运算遵循矢量运算法则(平行四边形定则)。 【例1】关于动量的概念,下列说法正确的是;( ) A.动量大的物体惯性一定大 B.动量大的物体运动一定快 C.动量相同的物体运动方向一定相同 D.动量相同的物体速度小的惯性大 (2)动量的变化量: 定义:若运动物体在某一过程的始、末动量分别为p和p′,则称:△p= p′-p为物体在该过程中的动量变化。 强调指出:动量变化△p是矢量。方向与速度变化量△v相同。 一维情况下:Δp=mΔυ= mυ2- mυ1矢量差 【例2】一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右运动,碰到一个坚硬的障碍物后被弹回,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有没有变化?变化了多少?

学习新知: 1.系统内力和外力 (1)系统:相互作用的物体组成系统。 (2)内力:系统内物体相互间的作用力 (3)外力:外物对系统内物体的作用力 分析上节课两球碰撞得出的结论的条件: 两球碰撞时除了它们相互间的作用力(系统的内力)外,还受到各自的重力和支持力的作用,使它们彼此平衡。气垫导轨与两滑块间的摩擦可以不计,所以说m1和m2系统不受外力,或说它们所受的合外力为零。 注意:内力和外力随系统的变化而变化。 2.动量守恒定律(law of conservation of momentum) (1)内容:一个系统不受外力或者所受外力的和为零,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)适用条件:系统不受外力或者所受外力的和为零 (3)公式:p1/+p2/=p1+p2即m1υ1+ m2υ2= m1υ1′+ m2υ2′ 或Δp1=-Δp2或Δp总=0 (4)注意点: ①研究对象:几个相互作用的物体组成的系统(如:碰撞)。 ②矢量性:以上表达式是矢量表达式,列式前应先规定正方向; ③同一性(即所用速度都是相对同一参考系、同一时刻而言的) ④条件:系统不受外力,或受合外力为0。要正确区分内力和外力; 条件的延伸:a.当F 内>>F 外 时,系统动量可视为守恒;(如爆炸问题。) b.若系统受到的合外力不为零,但在某个方向上的合外力为零,则这个方向的动量守恒。 例如:如图所示,斜面体A的质量为M,把它置于光滑的 水平面上,一质量为m的滑块B从斜面体A的顶部由静止滑下, 与斜面体分离后以速度v在光滑的水平面上运动,在这一现象中, 物块B沿斜面体A下滑时,A与B间的作用力(弹力和可能的摩 擦力)都是内力,这些力不予考虑。但物块B还受到重力作用,这个力是A、B

动量守恒定律教学案例

《动量守恒定律》教学设计

《动量守恒定律》教学设计 一、教学目标: (一)知识与技能 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,并会用动量守恒定律解决简单的实际问题。 (二)过程与方法 1、通过实验与探究,引导学生在研究过程中主动获取知识,应用知识解决问 题,同时在过程中培养学生协作学习的能力。 2、运用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律,培养学生的逻辑推理能力。 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、态度与价值观 1、培养实事求是的科学态度和严谨的推理方法。 2、引导学生通过对动量守恒定律的学习,了解归纳与演绎两种思维方法的应用,并体会定律中包含的对称与和谐的美。 3、培养学生将物理知识、物理规律进行横向比较与联系的习惯,养成自主构建知识体系的意识。 二、学情分析: 学生已经掌握了动量概念,会运用牛顿第二,第三定律及运动学公式等,为本节课的学些打下了坚实的基础。高中生思维方式逐渐由形象思维过渡为抽象思维,因此在教学中需要以一些感性认识为依托,加强直观性和形象性,以便学生理解。 三、教学重点、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。

(师生共同总结上述互动环节,并得出结论——动量守恒定律内容及表达式。) 1.内容表述:一个系统不受外力或受外力矢量和为零,这个系统的总动量保持不变,这就是动量守恒定律。 2.数学表达式: 221 12211v m v m v m v m '+'=+ (相互作用的两个物体组成的系统,作用前系统的总动量等于作用后系统的总动量) 3.动量守恒定律的“四性”: ①同一性:由于动量大小与参考系的选取有关,因此应用动量守恒定律是,应注意各物体的速度必须是相对同一惯性系的速度,一般以地面为参考系。 ②矢量性:动量守恒方程是一个矢量方程。对于作用前后物体的运动方向都在一条直线上的问题,解题时务必选取正方向,选取正方向之后,用正负表示方向,将矢量运算变为代数运算。 ③瞬时性:动量是一个矢量,动量守恒指的是系统任一瞬时的动量恒定,列 方程221 12211v m v m v m v m '+'=+时,等号左边是作用前(或某一时刻)个物体的动量和,等号右侧是作用后(或另一时刻)各物体的动量和,不同时刻动量不能相加。 ④普适性:它不仅适用于两个物体所组成的系统;也适用于多个物体组成的系统。并且相互作用的物体无论是宏观的还是微观的,无论是低速的还是高速到接近光速的,动量守恒定律都适用。 4.成立条件: 动量守恒定律有许多优点。其中最突出的一点是,它不需要考虑系统相互作用过程中的各个瞬间细节,只考虑始末状态的动量。即使在牛顿定律适用范围内,它也能解决许多由于相互作用力难以确定而不能直接应用牛顿定律的问题。能有效地处理一些过程变化复习的问题。但它的使用要满足一定的条件。请详细的研究动量定恒定律的内容并结自己的理解,总结出动量守恒定律的适用条件。 (1)系统不受外力或受外力之和为零,系统的总动量守恒.

《动量守恒定律》复习导学案正式

高二物理 WL-10-02-142 第十六章第三节《动量守恒定律》复习导学案 编写人:路尔清 审核人:马涛 郑学城 郑光情 王雁飞 编写时间:2011-5-10 班级: 班 组别: 组名: 姓名: 【学习目标】 1、进一步理解动量守恒定律,利用守恒条件判系统动量是否守恒。(重点) 2、掌握用动量守恒定律建立方程的方法与技巧。(重点) 3、熟悉利用动量、能量、运动学公式解决综合性问题(重点、难点) 【学习方法:】练习、总结、归纳 【知识链接】 1、在位移-时间图象中,直线的斜率代表物体的 ,斜率的大小代表 大小,斜率的正负代表 。 2、物体动能定义式:K E = ;动量定义式: P ;动能K E 与动量大小P 关系式: 或 。 【学习过程】 知识点一:动量守恒定律及适用条件 问题一、动量守恒定律 1、内容: 。 2、动量守恒定律表达式: ; (两物体组成系统)。 3、动量守恒定律研究对象: 。 问题2:动量守恒定律的适用条件 1、理想守恒:系统 或 。 2、近似守恒:系统所受的合力不为零,但当 ,系统的动量近似看成守恒。 3、分方向守恒:系统在某一方向 ,系统在该方向上动量守恒。 例1、如图所示,A 、B 两物体的质量比m A ∶m B =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. ) (1)、若将A 、B 、弹簧看成一系统,该系统受哪些外 力?该系统动量是否守恒? (2)、若将A 、B 、弹簧、小车看成一系统,该系统受

哪些外力?该系统动量是否守恒? (3)将小车作为研究对象,小车受哪些外力?小车动量是否守恒?放手后小车将向什么方向运动? 例2、在光滑水平面上A 、B 两小车中间有一弹 簧,如图所示。用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态。将两小车及弹簧看做一个系统,下列说法中正确的是( ) A .两手同时放开后,系统总动量始终为零 B .先放开左手,再放开右手后,动量不守恒 C .先放开左手,再放开右手后,总动量向左 D .无论何时放手,两手放开后,在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零 知识点二:动量守恒定律的应用 例3、(两物体构成的系统) 质量为10g 的子弹,以300m/s 的速度射入质量是30g 静止在水平桌面上的木块,并留在木块中。子弹留在木块中以后,木块运动的速度是多大?如果子弹把木块打穿,子弹穿过后的速度为100m/s ,这时木块的速度又是多大? (请同学们先画出系统初、末两状态示意图) 例4、(多物体构成系统、多过程) 在水平光滑的冰面上,一小孩坐在静止的冰车中,小孩和冰车的总质量M =30 kg 。冰车上放有6枚质量均为m =0.25kg 的雪球,小孩先后将雪球沿同一方向水平掷出,出手时雪球相对地面的速度均为4.0 m/s 。求6枚雪球掷完后,冰车和小孩速度的大小。 例5、质量均为M 的两小车A 和B ,停在光滑的水平地面上,一质量为m 的人从A 车以水平速度v 跳上B 车,以v 的方向为正方向,则跳后A ,B 两车的速度分别为( )

动量导学案

动量导学案 【学习目标】 1、理解动量和冲量的概念 2、掌握动量定理及其应用 3、动量守恒定律 4、动量守恒定律成立的条件 5、应用动量守恒定律分析、解题 【知识网络】 一、动量 1、定义: 2、表达式: 3、标失性: 4、动量变化表达式: 矢量性 方向 二、冲量 1、定义: 2、表达式: 适用条件 3、标失性 方向: 三、动量定理 1、内容:物体所受的合力的 等于物体的 变化 2、表达式: 3、应用:在某一方向上动量定理 四、动量守恒定律 1、内容:如果一个系统 , 或者 ,这个系统总动量保持不变。 2、动量守恒定律的适用条件 (1)系统不受 ,或系统所受外力之和 或系统所受外力之和虽不为零,但系统内力 , (2)系统某一方向上不受外力或所受的外力的矢量和为零,或外力远远小于内力,则系统在该方向上 (3)动量守恒的典型过程: 、 、 其对应守恒表达式: 、 、 【典型训练】 1、质量为m 的物体A 受如图所示F 的恒力作用,作用了ts ,物体始终保持静止,则在此过程中F 的冲量大小为 重力的冲量大小为 支持力的冲量大小为 合力的冲量为 摩擦力冲量大小为 2、如图,两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下,到达斜面底端的过程中,两个物体的下列物理量中大小相等的是 ( ) A.重力的冲量 B.弹力的冲量 C.合力的冲量 D.刚到达底端时的动量 3、下列几种说法中,正确的是 ( ) A.不同的物体,动量越大,动能不一定大 B.跳高时,在沙坑里填沙,是为了减小冲量 C.在推车时推不动车,是因为外力冲量不够大 D.动量相同的两个物体受相同的阻力作用,质量小的先停下来 4、下列运动过程中,在任何相等的时间内,物体动量变化相等的是 ( ) A.自由落体运动 B.平抛运动 C.匀速圆周运动 D.匀减速直线运动 5、下列哪种说法是错误的( ) A .运动物体动量的方向总是与它的运动方向相同 B .如果运动物体的动量发生变化,作用在它上面的合外力的冲量必不为0 C .作用在物体上的合力冲量总是使物体的动能增大 D .合外力的冲量就是物体动量的变化 6.关于冲量、动量与动量变化的下述说法中正确的是( ) A .物体的动量等于物体所受的冲量 B .物体所受外力的冲量大小等于物体动量的变化大小 C .物体所受外力的冲量方向与物体动量的变化方向相同 D .物体的动量变化方向与物体的动量方向相同 7.A 、B 两个物体都静止在光滑水平面上,当分别受到大小相等的水平力作用,经过相等时间,则下述说法中正确的是( ) A .A 、B 所受的冲量相同 B .A 、B 的动量变化相同 C .A 、B 的末动量相同 D .A 、B 的末动量大小相同

高中物理-动量守恒定律及其应用(实验)教案

高中物理-动量守恒定律及其应用(实验)教案 【学习目标】 1.知道动量与冲量的概念,理解动量定理与动量守恒定律. 2.会用动量定理与动量守恒定律解决实际应用问题. 3.明确探究碰撞中的不变量的基本思路. 【要点导学】 1.冲量与动量的概念理解. 2.运用动量定理研究对象与过程的选择. 3.动量守恒定律的适用条件、表达式及解题步骤. 4.弹性碰撞和非弹性碰撞 (1)弹性碰撞:___________________________________ (2)非弹性碰撞:____________________________________ (3)在光滑水平面上,质量为m 1的小球以速度v 1与质量为m 2的静止小球发生弹性正碰,根据动量 守恒和机械能守恒,碰后两个小球的速度分别为: v 1’=_____________v 2’=_____________。 【典型例题】 类型一 冲量与动量定理 【例1】质量为m 的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间1t 到达沙坑表面,又经过时间2t 停在沙坑里。 求: (1)沙对小球的平均阻力F ; (2)小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I 的大小. 类型二 动量守恒定律及守恒条件判断 【例2】 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 【变式训练1】如图A 、B 两物体的质量之比m A ∶m B =3∶2,原来静止在平板小车C 上,A 、B 间有 一根被压缩了的弹簧,A 、B 与平板车上表面间的滚动摩擦系数相同,地面光滑,当弹簧突然释放后, 则( ) A .A 、B 组成的系统动量守恒 B .A 、B 、 C 组成的系统动量守恒 C .小车向左运动 D .小车向右运动 类型三 动量守恒与能量守恒的综合应用 【例3】在静止的湖面上有一质量为M=100kg 的小船,船上站一个质量为m=50kg 的人。船长6米, A B C

2021鲁科版选修第2节《动量守恒定律》word教案1

2021鲁科版选修第2节《动量守恒定律》word 教案1 【教学设计思想】 动量守恒定律的传统讲法是从牛顿第二定律和牛顿第三定律推导出动量守恒定律,或是通过大量的实验事实总结出动量守恒定律。传统讲法由于没有教师的演示实验,专门多学生对导出的动量守恒定律缺乏感性认识,不利于学生顺利地去认识现象,建立概念与规律,以及应用规律去解决具体问题。事实上,动量守恒定律并不依附于牛顿第二定律和第三定律,它本身是有实验基础的独立的物理定律。因此应通过演示实验,启发学生讨论并总结规律,有利于学生对物理规律的把握。 【教学目标设计】 1、知识与技能: (1)明白得动量守恒定律的确切含义和表达,明白定律的运用条件和适用范畴; (2)会利用牛顿运动定律推导动量守恒定律; (3)会用动量守恒定律解决简单的实际问题。 2、过程与方法: (1)通过对动量守恒定律的学习,了解归纳与演绎两种思维方法的应用; (2)明白动量守恒定律的实验探究方法。 3、情感态度与价值观: (1)培养学生自觉学习的能力,积极参与合作探究的能力; (2)培养实事求是、具体问题具体分析的科学态度和锲而不舍的探究精神; (3)使学生在学习过程中体验成功的欢乐; (4)培养学生将物理知识、物理规律进行横向比较与联系的适应,养成自主构建知识体系的意识。 【教学过程设计】

【分析评判】 本教学设计有如下突出特点: 按认知规律设计教学过程,突出对动量守恒定律的明白得,从实例入手,然后实验探究,理论推导等环节,得出动量守恒定律的表达方式(文字表达和数学表达),使学生对动量守恒定律的来龙去脉、确切涵义、适用条件有了清晰的认识,并通过课堂训练反馈,使学

(完整word版)动量守恒定律导学案.docx

动量守恒定律导学案 鄂州市鄂州高中裴金翠 一、学生课前自学完成以下题目: 1.动量守恒定律内容:如果一个系统或__________时,这个系统的总动量就保持不变,这就是动量守恒定律. 2.表达式 (1)__________________(系统相互作用前总动量p 等于相互作用后的总动量p′) (2)( 相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后 的动量和 ) (3)_____________________(相互作用的两个物体动量的增量等大反向) (4)__________________(系统总动量的增量为零) 3.动量守恒定律的特点: 系统性 : 选择的对象是两个或两个以上的物体组成的系统,不是其中一个物体。 矢量性 : 动量守恒方程为矢量方程,一定要先规定正方向。 同时性:动量是一个瞬时量,动量守恒指的是系统在任一瞬间的动量都相等。 相对性:各物体的速度必须是相对同一参考系的速度。 4.动量守恒的条件 (1)不受 ________或外力的合力 ________.不是系统内每个物体所受的合外力为零. (2)近似守恒条件:系统内各物体间相互作用的内力 ___________它所受到的外力.如碰撞问 题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力小得多,外力可 以忽略不计 (3)系统所受外力的合力虽不为零,但在 _____________ 所受外力的合力为零,则在这一方 向上动量守恒. 课前自测(动量是否守恒的判断) 第一类:不受外力或者合外力为零 1、位于光滑水平面的小车上放置一螺旋线管,一条形磁铁沿着螺线管的轴线水平地穿 过,如图所示。在此过程中() A.磁铁做匀速运动 B.磁铁和螺线管系统的动量和动能都守恒 C.磁铁和螺线管系统的动量守恒,动能不守恒 D.磁铁和螺线管系统的动量和动能都不守恒

动量守恒定律学案

江西省鄱阳中学高二物理学案 选修3-5第十六章第三节:动量守恒定律 命制人:吴洵审稿人:康旭生2017年10月 一、学习目标 1.掌握系统、内力和外力的概念; 2.掌握动量守恒定律的确切含义和表达式,知道动量守恒定律的适用条件; 3.了解动量守恒定律的普遍适用性; 4.能用动量守恒定律解决一些生活和生产中的实际问题。 二、重难点 1、动量守恒定律的含义、表达式及应用条件; 2、动量守恒定律的矢量性、相对性、同时性; 3、动量守恒定律的应用。 三、学生自主学习 一、系统、内力与外力 1.系统:相互作用的两个或多个物体组成一个力学系统. 2.内力:系统中,物体间的相互作用力. 3.外力:系统外部物体对系统内物体的作用力. 二、动量守恒定律 1.内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变. 2.表达式:对两个物体组成的系统,常写成: p1+p2=p1′+p2′或m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′. 3.成立条件 (1)系统不受外力或所受外力的合力为零; (2)系统的内力远大于外力,如碰撞、爆炸等; (3)系统在某一方向上不受外力或所受外力的合力为零。 三、动量守恒定律的普适性 动量守恒定律是一个独立的实验规律,它适用于目前为止物理学研究的一切领域。四、讨论探究 一、动量守恒定律应用条件 1、如图所示,甲木块的质量为m1,以v的速度沿光滑水平地面向前运动,正前方有一 静止的、质量为m2的乙木块,乙上连有一轻质弹簧.甲木块与弹簧接触后(C) A.甲木块的动量守恒 B.乙木块的动量守恒 C.甲、乙两木块所组成系统的动量守恒 D.甲、乙两木块所组成系统的动能守恒 2、如图所示,光滑水平面上A、B两小车间有一弹簧,用手抓住小车并将弹簧压缩后 使两小车均处于静止状态.将两小车及弹簧看做一个系统,下列说法正确的是 (ACD) A.两手同时放开后,系统总动量始终为零 B.先放开左手,再放开右手后,动量不守恒 C.先放开左手,后放开右手,总动量向左 D.无论何时放手,两手放开后,在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零 3、木块a和b用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a紧靠在墙壁上。在b上

动量守恒定律优秀教案

16.3动量守恒定律 主备人:审核人:主讲教师:授课班级:【三维目标】 一、知识与技能: 1.理解动量守恒定律的确切含义和表达式,知道定律的适用条件和适用范围 2.,会应用动量守恒定律分析计算有关问题。 二、过程与方法: 在理解动量守恒定律的确切含义的基础上正确区分内力和外力; 三. 情感、态度与价值观: 培养逻辑思维能力,会应用动量守恒定律分析计算有关问题。 【教学重点】:动量的概念和动量守恒定律。 【教学难点】:动量的变化和动量守恒的条件。 【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。 【教学过程】: 【自主学习】 指导学生完成“知识体系梳理” 【新知探究】 一. 设疑激趣,创设研究情境 设置悬念:鸡蛋是我们每天都需要的营养食品,如果我将这只生鸡蛋用力扔出去,鸡蛋的命运会怎样? 演示:站在教室中部用力将鸡蛋水平扔向竖直悬挂在黑板前的大绒布。 提问:你观察到什么现象? 学生:扔在绒布上鸡蛋没破。 教师从绒布下拿出那只鸡蛋并提问:如果站在同一位置将同一只鸡蛋以相同的力向墙上扔,会出现什么结果? 演示:用力将鸡蛋水平扔向墙壁(墙壁上事先贴有白纸)。 学生:鸡蛋破了。 激疑:两种情况下鸡蛋与墙或布作用前的动量可以认为是相同的,作用后的 动量变为零,鸡蛋的动量变化是相同的。但究竟是什么原因使得鸡蛋出现不

同的结局? 教师:再请大家看一段录象。 教师演示课件:播放几个体育运动的视频录象(在节奏感强烈的音乐背景下 依次出现亚运会跳高、拳击、跳马、吊环等比赛镜头)。 提问:看完这段录象后,我们可能会提出很多问题,比如跳高、跳马、吊环运动员落地时为什么要落在软垫上?激烈的拳击比赛中,运动员为什么要戴拳击手套?以上这些问题是大家熟悉却不能科学解释的问题,也正是本节课我们要研究的问题。 课件显示: 二. 分层展开,引导自主探究 1. 关于物体动量的变化跟哪些因素有关的研究 ①提出假说 教师:要解决刚才提出的问题,必须首先研究、解决物体的动量变化跟哪些因素有关这一问题。你们先猜一猜看,物体的动量变化与哪些因素有关? 学生甲猜想:可能与物体的质量和它受到的力有关。 学生乙猜想:可能与物体受到的力的大小和力的作用时间有关。 ②定性验证 教师:同学们会提出各种不同的假说,这些假说是否正确?请你们操作第一个学习软件,先对两个实例进行定性讨论,由此你能得出什么结论? 学生:动手操作学习软件并相互协作讨论。 学生计算机显示:讨论题—— a.一辆以某一速度行驶的汽车,关闭发动机后,要使汽车停下来即使它的动 量为零,如果你是驾驶员可以采取哪些措施? b.静止的足球,要使它运动起来即使它获得一定的动量,可用哪些方法? 请一学生回答对讨论题的分析结果:…… 学生归纳:物体动量的变化跟物体所受力的大小和作用时间的长短有关。 ③定量验证 提问:你得出的这一结论是否正确?你如何验证? 学生提出观点:可以采用数学推导的方法。 教师:很好!数学推导的方法也称定量分析法,请大家继续研究。 学生:继续操作计算机进行定量分析推导。 学生计算机显示(动画):一个质量为m 的物体,初速度为v ,在合外力F 的作用下,经过时间t,速度变为v',该物体动量的变化与什么有关? v v'

高中物理第1章第2节动量守恒定律学案鲁科版选修35053132

高中物理第1章第2节动量守恒定律学案鲁科版选修 35053132 1.动量守恒的条件是系统不受外力或者所受合外力 为零。 2.动量守恒定律的表达式是m1v1+m2v2=m1v1′ +m2v2′。 3.反冲运动即一个静止的物体在内力的作用下分 裂成两部分,分别向相反的方向运动,是动量守 恒的典型问题。 1.动量守恒定律 (1)内容:如果一个系统不受外力或者所受合外力为零,这个系统的总动量保持不变。 (2)表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和。 2.反冲运动 (1)根据动量守恒定律,一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分,一部分向某一个方向运动,另一部分向相反方向运动的现象。 (2)灌溉喷水器、反击式水轮机、喷气式飞机、火箭等都是利用了反冲运动。 (3)消防高压水枪、射击步枪等的反冲作用都必须采取措施加以防止。 3.火箭 (1)原理:火箭的飞行应用了反冲的原理,靠喷出气流的反作用来获得巨大速度。 (2)影响火箭获得速度大小的因素:一是喷气速度,喷气速度越大,火箭能达到的速度越大;二是燃料质量越大,负荷越小,火箭能达到的速度也越大。 1.自主思考——判一判

(1)一个系统初、末状态动量大小相等,即动量守恒。(×) (2)两个做匀速直线运动的物体发生碰撞,两个物体组成的系统动量守恒。(√) (3)系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零。(√) (4)反冲运动可以用动量守恒定律来解释。(√) (5)一切反冲现象都是有益的。(×) (6)章鱼、乌贼的运动利用了反冲的原理。(√) 2.合作探究——议一议 (1)动量守恒定律可由牛顿运动定律和运动学公式(或动量定理)推导出来,那么二者的适用范围是否一样? 提示:牛顿运动定律适用于宏观物体、低速运动(相对光速而言),而动量守恒定律适用于任何物体,任何运动。 (2)假如在月球上建一飞机场,应配置喷气式飞机还是螺旋桨飞机呢? 提示:应配置喷气式飞机。喷气式飞机利用反冲原理,可以在真空中飞行,而螺旋桨飞机是靠转动的螺旋桨与空气的相互作用力飞行的,不能在真空中飞行。 动量守恒定律的理解 1.动量守恒条件的理解 (1)系统不受外力作用。 (2)系统受外力作用,但外力的合力为零。 (3)系统受外力作用,合外力也不为零,但合外力远小于系统内力。这种情况严格地说只是动量近似守恒,但却是最常见的情况。 (4)系统所受到的合外力不为零,但在某一方向上合外力为零,或在某一方向上外力比内力小得多,则系统在该方向上动量守恒。 2.“系统的总动量保持不变”的含义 (1)系统的总动量指系统内各物体动量的矢量和。 (2)总动量保持不变指的是大小和方向始终不变。 (3)系统的总动量保持不变,但系统内每个物体的动量可能在不断变化。 (4)系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等,不能误认为只是初、末两个状态的总动量相等。 3.动量守恒定律的四个特性 矢量性动量守恒定律的表达式是一个矢量关系式,对作用前后物体的运动方向都在同一

动量守恒定律第三节动量守恒定律-人教版高中物理学案选修3_5

第三节动量守恒定律 学习目标 知识导图 知识点1 系统、内力和外力 1.系统 相互作用的两个或几个物体组成一个力学__系统__。 2.内力 系统__内部__物体间的相互作用力。 3.外力 系统__以外__的物体对系统__以内__的物体的作用力。 知识点2 动量守恒定律 1.内容 如果一个系统不受__外力__,或者所受__外力__的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变。 2.表达式 对两个物体组成的系统,常写成: p1+p2=__p1′+p2′__或m1v1+m2v2=__m1v1′+m2v2′__ 3.适用条件 系统不受__外力__或者所受__外力__之和为零。 知识点3 动量守恒定律的普适性 动量守恒定律是一个独立的实验规律,它适用于目前为止物理学研究的__一切__领域。

预习反馈 『判一判』 (1)动量守恒定律适用于宏观物体,不适用于微观粒子。(×) (2)一个系统初、末状态动量大小相等,即动量守恒。(×) (3)两个做匀速直线运动的物体发生碰撞,这两个物体组成的系统动量守恒。(√) (4)系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零。(√) (5)系统动量守恒,动能不一定守恒,某一方向上动量守恒,系统整体动量不一定守恒。(√) 『选一选』 (多选)下列四幅图所反映的物理过程中,系统动量守恒的是( AC ) 解析:A 中子弹和木块的系统在水平方向不受外力,竖直方向所受合力为零,系统动量守恒;B 中在弹簧恢复原长过程中,系统在水平方向始终受墙的作用力,系统动量不守恒;C 中木球与铁球的系统所受合外力为零,系统动量守恒;D 中木块下滑过程中,斜面始终受挡板的作用力,系统动量不守恒。 『想一想』 如图三国演义“草船借箭”中,若草船的质量为m 1,每支箭的质量为m ,草船以速度v 1 返回时,对岸士兵万箭齐发,n 支箭同时射中草船,箭的速度皆为v ,方向与船行方向相同。由此,草船的速度会增加多少?(不计水的阻力) 答案: nm m 1+nm (v -v 1) 解析:船与箭的作用过程系统动量守恒:m 1v 1+nmv =(m 1+nm )(v 1+Δv )得Δv =nm m 1+nm (v -v 1)。

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