1.3 动量守恒定律的应用 第四课时
动量守恒定律教案
动量守恒定律教案第一章：动量守恒定律的定义与基本概念1.1 动量的定义解释动量的概念，给出动量的数学表达式。
通过实际例子演示动量的计算方法。
1.2 动量守恒定律的表述阐述动量守恒定律的内容，解释守恒的含义。
通过图示和实例展示动量守恒定律的应用。
1.3 动量守恒定律的实验验证介绍动量守恒定律的实验验证方法。
分析实验结果，验证动量守恒定律的正确性。
第二章：动量守恒定律的应用2.1 两个物体的完全弹性碰撞解释完全弹性碰撞的概念，给出动量守恒定律在完全弹性碰撞中的应用。
通过图示和实例展示完全弹性碰撞中动量守恒的计算方法。
2.2 多个物体的动量守恒解释多个物体系统中的动量守恒定律。
通过实例展示多个物体系统中动量守恒的计算方法。
2.3 动量守恒定律在实际问题中的应用分析实际问题，应用动量守恒定律解决问题。
通过实例展示动量守恒定律在实际问题中的应用。
第三章：动量守恒定律的拓展3.1 动量守恒定律与能量守恒定律的关系解释动量守恒定律与能量守恒定律之间的关系。
通过实例展示动量守恒定律与能量守恒定律的联合应用。
3.2 动量守恒定律在不同参照系中的应用解释动量守恒定律在不同参照系中的应用。
通过实例展示不同参照系下动量守恒定律的计算方法。
3.3 动量守恒定律的局限性讨论动量守恒定律的适用范围和局限性。
分析动量守恒定律在特定情况下的不适用性。
第四章：动量守恒定律的实验设计与演示4.1 动量守恒定律的实验设计设计一个简单的动量守恒实验，包括实验器材和实验步骤。
解释实验中如何测量和计算动量。
4.2 动量守恒定律的实验演示进行动量守恒实验，观察和记录实验结果。
分析实验数据，验证动量守恒定律的正确性。
4.3 实验结果的讨论与分析分析实验结果，讨论实验中可能存在的误差和不确定性。
总结实验结果，强调动量守恒定律的重要性和实用性。
第五章：动量守恒定律在实际领域的应用5.1 动量守恒定律在物理学中的应用介绍动量守恒定律在物理学中的重要应用，如碰撞问题、爆炸问题等。
动量守恒定律教案
动量守恒定律教案第一章：动量守恒定律的引入1.1 动量的概念解释动量的定义：动量是物体的质量与其速度的乘积。
展示动量的计算公式：p = mv。
1.2 动量守恒的直观理解通过简单的例子（如碰撞球）来说明动量守恒的概念。
强调动量守恒定律的应用范围：在没有外力作用的情况下，系统的总动量保持不变。
第二章：动量守恒定律的数学表达2.1 动量守恒定律的数学表述给出动量守恒定律的数学表达式：Δp = 0，即系统的总动量变化为零。
解释守恒定律的意义：系统内各物体的动量变化之和为零。
2.2 动量守恒定律的证明简述动量守恒定律的证明过程，包括动量的守恒原理和动量的守恒方程。
第三章：动量守恒定律的应用3.1 碰撞问题解释碰撞中动量守恒定律的应用：在弹性碰撞和完全非弹性碰撞中，系统的总动量分别守恒。
展示弹性碰撞和完全非弹性碰撞的例子，并应用动量守恒定律解决问题。
3.2 爆炸问题讨论爆炸过程中动量守恒的应用：爆炸产生的气体或碎片系统的总动量守恒。
通过实际案例分析，展示动量守恒定律在解决爆炸问题中的应用。
第四章：动量守恒定律的实验验证4.1 实验设计设计一个简单的动量守恒实验，例如两个滑块碰撞实验。
解释实验原理和实验步骤，确保实验结果能够验证动量守恒定律。
4.2 实验结果与分析进行实验并记录实验数据，包括滑块的质量和速度。
分析实验结果，计算系统总动量变化，验证动量守恒定律的正确性。
第五章：动量守恒定律在实际应用中的意义5.1 动量守恒定律在工程领域的应用举例说明动量守恒定律在工程领域中的应用，如汽车碰撞分析、火箭发射等。
强调动量守恒定律在设计和分析系统动态行为中的重要性。
5.2 动量守恒定律在科学研究中的应用讨论动量守恒定律在物理学其他领域中的应用，如粒子物理学、天体物理学等。
强调动量守恒定律在科学理论和实验研究中的基础地位。
第六章：动量守恒定律的exceptions 和conditions6.1 非弹性碰撞解释非弹性碰撞中动量守恒的不完全性。
第四讲：动量守恒定律的应用——反冲
第三讲：动量守恒定律的应用——反冲
2017年3月19日于广东肇庆
【反冲模型】 ①定义：对一个静止的物体，当一部分以一定的
相反方向 的运动， 速度离开物体时，剩余部分将做________ 这种现象叫反冲运动．
②特点：
动量守恒
机械能增加
③应用实例： 发射火箭、爆竹爆炸、灌溉装置、发射炮弹、 发电水轮机
4
8
例2、火箭飞行的最大速度是由什么因素决定的？ 设火箭发射前总重量为M，燃料燃尽后的质量为m， 火箭燃气的喷出速度为v1，燃料燃尽后火箭的飞行 速度为v2.
mv2 (M m)v1 0
M m M 解得：v2 v1 ( 1)v1 m m
所以，当喷气速度v1越大，
速度就越大。
M m
【注意】：质量关系
【发射火箭】
【爆竹爆炸】
【灌溉装置】
【小车放在水平玻璃上，点燃酒精，水蒸 气将橡皮塞冲出，小车沿相反方向运动，如果小 车的总质量为M=3kg，水平喷出的橡皮塞的质量 为m=0.1kg，橡皮塞喷出时的速度为v0=2.9m/s， 求小车的反冲速度v。 【参考答案】： 大小为0.1m/s，方向与橡皮塞运动方向相反
越大，火箭的飞行
例3：一个静止的、不稳定的原子核的质量为M， 当它放射出一个质量为m、速度为V的粒子后，剩 余部分获得的反冲速度大小为多大?
mv 答案： M m
【问题与练习】
补：如图所示是某游乐场过山车的娱乐装置原理图， 弧形轨道末端与一个半径为R的光滑圆轨道平滑相 接，两辆质量均为m的相同小车(大小可忽略)，中 间夹住一轻弹簧后连接在一起，两车从光滑弧形轨 道上的某一高度由静止滑下，当两车刚滑入圆环最 低点时连接两车的挂钩突然断开，弹簧将两车弹开， 其中后车刚好停下，前车沿圆环轨道运动恰能越过 圆弧轨道最高点，求： (1)前车被弹出时的速度； (2)前车被弹出的过程中弹 簧释放的弹性势能； (3)两车从静止下滑到最低 5 5 点的高度h. v1 5 gR , E p mgR, h R
1.3动量守恒定律(教学设计)-2024-2025学年高二物理
4.动量守恒与能量守恒的关系
-重点知识点：动量守恒定律与能量守恒定律的关系，动量守恒与能量守恒的异同
-词：能量守恒定律、动量守恒定律、完全弹性碰撞、非弹性碰撞
-句：在完全弹性碰撞中，动量和能量都守恒；在非弹性碰撞中，动量守恒，但能量不守恒。
然而，我也发现教学中存在一些问题和不足。首先，部分学生对动量守恒定律的理解不够深入，特别是在处理复杂系统的问题时，难以把握动量守恒的方向和参考系。针对这个问题，我计划在今后的教学中，增加一些典型案例的分析，帮助学生建立正确的物理模型。
其次，在实验操作环节，部分学生操作不够规范，导致实验数据不准确。为了提高实验效果，我将在今后的教学中加强实验操作的指导，让学生掌握正确的实验方法和技巧。
最后，针对课堂氛围的营造，我将在提问和讨论环节更加注重激发学生的思考，鼓励他们发表自己的观点，提高课堂参与度。
板书设计
1.动量守恒定律
-重点知识点：动量的定义，动量守恒定律的表述，动量守恒定律的适用条件
-词：动量(p)、质量(m)、速度(v)、外力、封闭系统、碰撞、爆炸
-句：动量守恒定律：在没有外力作用或外力相互抵消的情况下，系统的总动量保持不变。
教学难点与重点
1.教学重点
（1）动量守恒定律的基本概念及其数学表达式。
-解释动量的定义，强调动量是矢量，具有大小和方向。
-讲解动量守恒定律的表述，即在没有外力作用或外力相互抵消的情况下，系统的总动量保持不变。
-强调动量守恒定律的数学表达式：Σp_i（初始）= Σp_i（末态），其中p_i表示第i个物体的动量。
-学会使用矢量图和代数方法进行动量的计算。
9.动量守恒定律的日常应用
动量守恒定律及应用
动量守恒定律及应用引言：动量守恒定律是物理学中的基本原理之一，它描述了物体在相互作用过程中动量的守恒。
本文将介绍动量守恒定律的基本原理和应用，并探讨其在实际生活中的重要性。
一、动量守恒定律的基本原理动量守恒定律是基于牛顿第二定律和牛顿第三定律发展起来的。
根据牛顿第二定律，物体所受合外力等于其质量与加速度的乘积，即 F = ma。
而根据牛顿第三定律，物体间的相互作用力具有相等且相反的特性。
基于以上两个定律，我们可以得出动量守恒定律的表达式：在一个孤立系统中，如果没有外力作用，则系统总动量守恒，即∑mi * vi = ∑mf *vf，其中mi和vi分别表示初始时刻物体的质量和速度，mf和vf 表示最终时刻物体的质量和速度。
二、动量守恒定律的应用1. 碰撞问题动量守恒定律在碰撞问题中有着广泛的应用。
无论是完全弹性碰撞还是非完全弹性碰撞，都可以通过动量守恒定律来求解。
在完全弹性碰撞中，碰撞前后物体的动量总和保持不变，但动能可以转化；而在非完全弹性碰撞中，除了动量总和守恒外，动能还会发生损失。
2. 火箭推进原理火箭推进原理也是动量守恒定律的应用之一。
火箭通过喷射燃料气体产生动量，由于气体的质量很小，喷射速度较大，因此动量的改变可以达到较大的数值，从而推动火箭。
3. 交通事故分析交通事故中的动量守恒定律可以用于分析碰撞力的大小以及事故发生后车辆的速度变化。
通过研究车辆的质量和速度，可以帮助调查人员还原事故过程并查明责任。
三、动量守恒定律在实际生活中的重要性动量守恒定律不仅在物理学研究中有重要意义，也在我们的日常生活中发挥了重要作用。
1. 运动防护在进行各种运动时，了解动量守恒定律可以帮助我们做好自我防护。
例如，在滑雪运动中，如果遇到碰撞，通过合理控制自己的速度和方向，可以减少事故的发生。
2. 交通安全在道路交通中，了解动量守恒定律可以帮助我们更好地理解碰撞的力量。
这可以提醒我们保持安全距离，正确操作车辆，从而减少交通事故的发生。
高二物理必修四电子课本
高二物理必修四电子课本
第一章动量和动量守恒定律
第三节动量守恒定律
第四节动量守恒定律的应用
第五节弹性碰撞与非弹性碰撞
第六节自然界中的守恒定律
第二章机械振动
第一节简谐运动
第二节简谐运动的描述
第三节单摆
第四节用单摆测量重力加速度
第五节受迫振动共振
第三章机械波
第一节机械波的产生和传播
第二节机械波的描述
第三节机械波的传播现象
第四节多普勒效应
第四章光及其应用
第一节光的折射定律
第二节测定介质的折射率
第三节光的全反射与光纤技术
第四节光的干涉
第五节用双缝干涉实验测定光的波长
第六节光的衍射和偏振
第七节激光。
1.3动量守恒定律+教学设计2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
课题 1.3 动量守恒定理课型新授课课时 2 主备人授课教师教材分析《动量守恒定律》是高中物理选择性必修一第1第三节的内容。
它是本章的重点，同时也是力学部分的重要内容。
动量守恒定律是自然界中最普遍最重要的基本规律之一。
它虽然可以由牛顿定律推导出来，但其适用范围要比牛顿定律广泛的多，不仅适用于宏观低速的物体，而且适用于微观高速运动的粒子，因此它在整个物理学中占有非常重要的地位。
学情分析学生在学习本节内容之前已经学习了动量和动量定理，有一定的知识储备，同时也具备一定的逻辑思维能力，能在熟悉的问题情境中应用常见的物理模型，但在新情境中则不行；学生已掌握科学探究的一般方法，但基于证据证明物理结论的能力有待提高。
教学目标与核心素养1．知道相互作用的两个物体的冲量及动量变化特点．2．理解系统、内力、外力的概念．3．知道动量守恒定律的内容及表达式，理解其守恒的条件．4．了解动量守恒定律的普遍意义，会用动量守恒定律解决实际问题.重点理解和基本掌握动量守恒定律。
难点对守恒条件的掌握。
教学内容及教师活动设计学生活动二次备课环节一：导入新课一、学习目标1．知道相互作用的两个物体的冲量及动量变化特点．2．理解系统、内力、外力的概念．3．知道动量守恒定律的内容及表达式，理解其守恒的条件．4．了解动量守恒定律的普遍意义，会用动量守恒定律解决实际问题.二、情景引入对于冰壶等物体的碰撞也是这样么？怎样证明这一结论？这是一个普遍的规律么？了解本节课学习目标引导学生研究生活中常见的两个物体的碰撞的情景，帮助学生建构物理模型。
动量定理给出了单个物体受力与动量变化量之间的关系接下来我们用动量定理分别研究两个相互作用的物体，看看是否会有新收获？一、相互作用的两个物体的动量改变二、动量守恒定律变化是绝对的，不变是相对的。
只有明确了引起变化的原因，才能进一步判断是否存在不变的可能性以及不变所需要的条件。
所以，在一个守恒的特殊模型基础上，为了不失一般性，赋予更加一般的条件，可以推得更加一般的结论（系统总动量变化的原因）。
第四课时动量守恒定律的应用
第四课时动量守恒定律的应用主备人:陆有明[知识回顾]1．质量为3kg的木块静止在水平桌面上，一颗质量为5g的子弹以601m／s的速度水平击中木块并嵌入木块之内，结果木块向前滑行0.25m而停止，求木块与水平桌面间的动摩擦因数．(g＝10m／s2)（0.2）2．一块质量为5kg的木块置于一块放于地面的厚软垫上，在木块上方放质量0.2kg的爆竹，点燃爆竹使其爆发时，木块得到瞬间速度0.8m／s，方向向下．若不计燃烧掉的火药的质量，求爆竹能竖直向上升起的最大高度．(g＝10m／s2)（20m）3．空中飞行的炸弹在速度沿水平方向的时刻发生爆炸，炸成质量相等的两块，其中一块自由下落，另一块飞出，落在离爆炸点水平距离为S处．已知炸弹爆炸前瞬时速度大小为v o，试求爆炸点离地面的高度．（gs2/8v o）4．停在水平轨道上的炮车，质量为M(不含炮弹)，发射时，将质量为m的炮弹以速度v o 从炮口射出，速度的方向与水平面夹角为θ．求发射时炮车后退的速度．若炮车与轨道动摩擦因数为μ，求炮车后退的距离．[mv o cosθ/M，（mv o cosθ）2/2 M2g][例题解析]【例1】放在光滑水平面上的A、B两小车中间夹了一压缩轻质弹簧，用两手控制小车处于静止状态，下列说法正确的是( )A．两手同时放开，两车的总动量等于零B．先放开右手，后放开左手，两车的总动量向右C．先放开右手，后放开左手，两车的总动量向左D．先放开右手，后放开左手，两车的总动量为零[ 解析] 根据动量守恒的条件，若两手同时放开，两车所受的合外力为零，系统的总动量不变，仍为零；若两手先、后放开，在此过程中，系统所受的合外力不为零，系统的总动量不守恒，也就不再为零；若先放开右手，后放开左手，在此过程中，系统受到左手向右的冲量，从而获得向右·的动量，这时两车的总动量向右，故此题选A、B[答案] A、B【例2】在平直的公路上，质量为M的汽车牵引着质量为m的拖车匀速前进，速度为V．两部分所受的阻力与它们的质量成正比．某一时刻拖车突然脱钩，而司机未发觉，汽车的牵引力保持不变，在拖车刚刚停止运动的瞬间，汽车的速度为多大?[解析] 在拖车和汽车脱钩前，两车共同向前做匀速直线运动，汽车和拖车构成的系统的合外力为零．脱钩后，拖车做减速运动，汽车做加速运动，它们各自的合外力都不为零，但由于汽车的牵引力保持不变，运动中的阻力也只与质量有关，同样保持不变，两者构成的系统所受的合外力也应保持不变，仍为零，故整个过程中，系统的动量守恒，设拖车停止瞬间汽车的速度为V，，则有：(M+m)V＝M V，拖车刚停止时，汽车速度V ，＝（M+m ）/M ．[小结] 此题中脱钩后的汽车与拖车的速度各自在变化，两者之间并无相互作用，不属于动量守恒定律常应用的相互作用的物体系，再加上动量守恒的条件较隐蔽，不易发现．因而，很多同学想不到用动量守恒定律来解，而首先想到的可能是牛顿运动定律．同学们不妨也用牛顿运动定律来解答一下此题，比较一下两种解法孰简孰繁，你就能从中体会到应用动量守恒定律解题的优越性．【例3】 A 、B 两物体同时从同一高度自由下落，在A 刚开始下落和B 下落一半高度时，分别被水平飞来的子弹击中，且子弹未穿出．假设A 、B 两物体质量相等，两子弹的质量和入射速度均相同，试比较A 、B 落地前运动的总时间t A 和t B 及A 、B 在水平方向上的位移S A 、S B 的大小．[解析] 在子弹射入A 、B 的瞬间，虽然系统的合外力不为零，但由于时间很短，重力的冲量可以忽略，可认为系统在水平方向和竖直方向动量均守恒．在竖直方向上，对A 来说，子弹在A 刚下落时就射入，竖直方向射入前后均无速度，因而竖直方向的运动未受影响；对B 来说，子弹射入前，B 已下落一段距离，并已有一定速度Vy ，子弹射人瞬间，竖直方向动量守恒，应有MVy ＝(m+M)Vy /，射入后B 竖直向下的速度突然变小了，导致下落的时间变长，故t A ＜t B ．在水平方向上，系统动量守恒，设子弹射人前速度为V o ，射人后物块的水平分速度为Vx ，则应有mV 0＝(m+M) Vx ，两物块在水平方向获得的速度均为Vx 以后，水平方向就做匀速运动，水平方向位移S ＝Vx ·t 。
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第四课时——反冲现象与火箭的发射
[学习目标定位] 1.认识反冲运动，能举出几个反冲运动的实例.2.结合动量守恒定律对反冲现象作出解释；进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力.3.知道火箭的飞行原理和主要用途，了解我国航空、航天事业的巨大成就，激发学生热爱祖国的情感．
1．动量守恒定律的表达式： 2．牛顿第三定律：
3．反冲现象遵循动量守恒定律．
4．火箭的发射就是利用了反冲现象，火箭向后喷出高速气体，使火箭获得较大的向前速度． 5．火箭的最大速度取决于两个条件
一是向后的喷气速度，二是质量比，即火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比．现代火箭能达到的质量比不超过10.
一、反冲运动的特点及应用 [要点提炼] 1．反冲运动：
2．反冲运动的特点及遵循的规律： (1)反冲运动的特点： (2)反冲运动过程中一般满足： 二、火箭的工作原理 [要点提炼]
1．火箭燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度v 和质量比M
m (火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时
的质量之比)两个因素决定．
2．火箭喷气属于反冲类问题，是动量守恒定律的重要应用．在火箭运动的过程中，随着燃料的消耗，火箭本身的质量不断减小，对于这一类的问题，可选取火箭本身和在相互作用的时间内喷出的全部气体为研究对象，取相互作用的整个过程为研究过程，运用动量守恒的观点解决问题．
例1 反冲小车放在水平玻璃上，点燃酒精，水蒸气将橡皮塞水平喷出，小车沿相反方向运动．如果
小车的总质量是M ＝3 kg ，水平喷出的橡皮塞的质量是m ＝0.1 kg. (1)若橡皮塞喷出时获得水平速度v ＝2.9 m/s ，求小车的反冲速度．
(2)若橡皮塞喷出时速度大小不变，方向与水平方向成60°角，小车的反冲速度又是如何？ (2)0.05 m/s ，方向与橡皮塞运动的方向相反
例2 如图1所示，带有半径为R 的1/4光滑圆弧的小车其质量为M ，置于光滑水平面上，一质量为m 的小球从圆弧的最顶端由静止释放，则小球离开小车时，小球和小车的速度分别为多少？(重力加速度为g )
图1
例3 一火箭喷气发动机每次喷出m ＝200 g 的气体，喷出的气体相对地面的速度v ＝1 000 m/s.设此火箭初始质量M ＝300 kg ，发动机每秒喷气20次，在不考虑地球引力及空气阻力作用的情况下，火箭发动机1 s 末的速度是多大？
错误!错误!
动量守恒定律的应用反冲和火箭⎩⎨⎧
反冲运动⎩
⎪⎨
⎪⎧
原理：动量守恒定律
反冲运动模型及拓展火箭的工作原理
1．运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是( ) A ．燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭
B ．火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭
C ．火箭吸入空气，然后向后排出，空气对火箭的反作用力推动火箭
D ．火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭 答案 B
解析 火箭的工作原理是利用反冲运动，火箭燃料燃烧产生的高温、高压气体从尾喷管迅速喷出时，使火箭获得反冲速度，故正确答案为B.
2．假设一个人静止于完全光滑的水平冰面上，现欲离开冰面，下列方法中可行的是( ) A ．向后踢腿 B ．手臂向后甩 C ．在冰面上滚动 D ．脱下外衣水平抛出
答案 D
解析 向后踢腿和手臂向后甩，都是人体间的内力，不会使人前进．在光滑冰面上由于不存在摩擦力，故无法完成滚动动作．而水平抛出衣服能获得反方向的速度，故可滑离冰面．
3．设火箭发射前的总质量是M ，燃料燃尽后的质量为m ，火箭燃气的喷射速度为v ，求燃料燃尽后火箭的飞行速度为v ′. 答案 (M
m
－1)v
解析 在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以动量守恒．取火箭的速度方向为正方向，发射前火箭的总动量为0，发射后火箭的总动量为m v ′－(M －m )v 则由动量守恒定律得 m v ′－(M －m )v ＝0
所以v ′＝M －m m
v ＝⎝⎛⎭⎫
M m －1v
4.如图2所示，载人气球原来静止在空中，与地面距离为h ，已知人的质量为m ，气球的质量(不含人的质量)为M .若人要沿轻绳梯返回地面，则轻绳梯的长度至少为多长？
图2
答案
M ＋m
M
h 解析 人与气球组成的系统，动量守恒．设人到地面时， 气球上升高度为H ，如图所示． 由动量守恒定律得： MH ＝mh 解得：H ＝m
M h .
所以轻绳梯的长度至少为 L ＝H ＋h ＝M ＋m
M h .。