高中物理选修3-5全套教案--动量守恒定律
人教版高中物理选修3-5第八章第三节 动量守恒定律教学案

人教版高中物理选修3-5第八章第三节动量守恒定律教学案教学目标一、知识目标1.理解动量守恒定律的确切含义和表达式.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.二、能力目标1.能结合动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律,培养大家的逻辑推理能力.2.学会用动量守恒定律解释现象.锻炼同学理论联系实际、学以致用的能力.三、德育目标1.通过动量守恒定律的推导.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.激发学生的积极向上的人生观、价值观.教学重点掌握动量守恒定律的推导、表达式、适用范围和守恒条件.教学难点正确判断系统在所研究的过程中动量是否守恒.教学方法实验法、推理归纳法、问题解决法、讨论法、分层教学法.教学用具投影仪、投影片、CAI课件,两个质量相等的小车,细线、弹簧、砝码、气垫导轨.课时安排1课时教学过程[投影本节学习目标和学法指导](一)学习目标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的表达式.4.知道动量守恒定律的成立条件和适用范围.5.会应用动量守恒定律分析、计算有关问题(只限于一维的运动).(二)学法指导本节课同学们可通过实验探究、理论推导,应用解决实际问题的方法来学习动量守恒定律的内容,理解其真正的含意.[学习目标完成过程]一、复习导入[复习]学生采用接力的方式,回忆上节课学习的动量定理.[投影出示]学生可能回答的内容:1.动量定理的研究对象通常是一个物体.2.动量定理的内容是:物体所受合外力的冲量等于物体动量变化.3.表达式I 合=4.应用要点:①清楚物体受力.②抓住始末状态.[引入][播放录像片断]①人在船上向前走,船会后退②站在溜冰场上的两运动员.互推后都向后运动.③大炮发射炮弹时,炮身会向后退.[学生探究]上述现象有什么共性?在上述现象中的两物体间存在相互作用,并且它们的动量都发生了变化.[教师引入]本节课我们就一起来学习在发生上述现象的过程中所遵循的物理规律——动量守恒 定律.二、新课教学(一)动量守恒定律的验证[CAI 课件展示实验装置]12p p p -=∆在气垫导轨上放有两滑块,中间有一压缩的弹簧,用细线拴住两滑块(如图示):当烧断线后两滑块向相反方向滑开.基础知识学生观看演示实验后,回答下列问题:1.同学们观察到什么现象?2.两滑块为什么会向相反方向弹开?3.滑块弹开后各做什么运动?如何判断?4.如何确定两滑块的动量?需从实验中测定哪些物理量?学生观察实验后得出结论:1.从实验中可以看到,线烧断后,两滑块不再保持它们原来的静止状态,而要向相反的方向滑开.2.两滑块滑开的原因是由于在两块间存在有一压缩的弹簧(存在相互作用力),在弹簧的作用下都向相反方向滑开.3.两滑块滑开后都做匀速直线运动,因为从气垫导轨的刻度上可以看到,它们分别在相等时间内通过了相同的位移.4.物体的动量由其质量和运动速度的乘积来确定.在已知质量的前提下,需要通过实验来测量物体运动的速度.当速度测定后,即可计算出滑块的动量.深入探究让学生再观察一次实验,然后经分析、讨论后回答下列问题:1.烧断线后两滑块的总动量有何关系?2.若在滑块上固定不同的砝码,烧断线后它们的总动量有何关系?(实验演示)3.若在滑块2的前面加一固定挡板,烧断线后它们的总动量有何关系?4.综合前面实验,两滑块滑开后动量要相等应满足什么条件?学生观察实验后,经讨论得出结论:1.烧断线后通过对两滑块速度的测定.可知:滑块1和滑块2所具有的动量大小是相等的,其方向是相反的,即动量和为零.2.在滑块上固定上砝码后。
高中物理选修3-5教学设计7:16.3 动量守恒定律教案

16.3 动量守恒定律知识与技能掌握运用动量守恒定律的一般步骤过程与方法知道运用动量守恒定律解决问题应注意的问题,并知道运用动量守恒定律解决有关问题的优点. 情感态度与价值观学会用动量守恒定律分析解决碰撞、爆炸等物体相互作用的问题,培养思维能力.教学重难点教学重点:运用动量守恒定律的一般步骤教学难点:动量守恒定律的应用.教学过程重难点一、动量守恒定律动量守恒定律1.系统、内力和外力.(1)系统.有相互作用的两个(或两个以上)的物体通常称为系统.(2)内力和外力.系统中各物体之间的相互作用力叫内力,系统外部其他物体对系统的作用力叫外力.注:内力和外力与系统的划分有关.例如甲、乙、丙三物体均有相互作用,如果以三个物体为系统,则甲、乙、丙相互之间的作用均为内力;如果以甲、乙两个物体为系统,则甲、乙间的相互作用为内力,丙对甲、乙的作用为外力.2.动量守恒定律.(1)动量守恒定律的表述和表达式.①定律表述: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.这就是动量守恒定律.②数学表达式:p =p ′.在一维情况下,对由A 、B 两物体组成的系统有:11221122m m m m +='+'v v v v(2)动量守恒定律的条件.①系统内的任何物体都不受外力作用,这是一种理想化的情形,如天空中两星球的碰撞,微观粒子间的碰撞都可视为这种情形.②系统虽然受到了外力的作用,但所受合外力都为零,像光滑水平面上两物体的碰撞就是这种情形,两物体所受的重力和支持力的合力为零.③系统所受的外力远远小于系统内各物体间的内力时,系统的总动量近似守恒.抛出去的手榴弹在空中爆炸的瞬间,火药的内力远大于其重力,重力完全可以忽略不计,动量近似守恒.两节火车车厢在铁轨上相碰时,在碰撞瞬间,车厢的作用力远大于铁轨给车厢的摩擦力,动量近似守恒.④系统所受的合外力不为零,即F外≠0,但在某一方向上合外力为零(F x=0或F y=0),则系统在该方向上动量守恒.特别提醒①m1、m2分别是A、B两物体的质量,v1、v2分别是它们相互作用前的速度,v1′、v2′分别是它们相互作用后的速度.②动量守恒定律的表达式是矢量式,解题时选取正方向后用正、负来表示方向,将矢量运算变为代数运算.③若物体A的动量增加Δp A,物体B的动量减少Δp B,则Δp A=Δp B.④动量守恒指整个作用过程中总动量没有变化,不是两个状态动量相等.对动量守恒定律的理解1.研究对象相互作用的物体组成的系统.2.对系统“总动量保持不变”的理解(1)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.(2)系统的总动量保持不变,但系统内每个物体的动量可能都在不断变化.(3)系统的总动量指系统内各物体动量的矢量和,总动量不变指的是系统的总动量的大小和方向都不变.3.表达式a.p=p′,表示系统的总动量保持不变;在一维情况下,对由A、B两物体组成的系统有:m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2.b.Δp1=-Δp2,表示一个物体的动量变化与另一个物体的动量变化大小相等、方向相反;c.Δp=0,表示系统的总动量增量为4.动量守恒定律的“五性”(1)条件性:动量守恒定律是有条件的,应用时一定要首先判断系统是否满足守恒条件.a.系统不受外力作用,这是一种理想化的情形,如宇宙中两星球的碰撞,微观粒子间的碰撞都可视为这种情形.b.系统虽然受到了外力的作用,但所受外力的和——即合外力为零.象光滑水平面上两物体的碰撞就是这种情形,两物体所受的重力和支持力的合力为零.零,即系统的总动量保持不变.c.系统所受的外力远远小于系统内各物体间的内力时,系统的总动量近似守恒.抛出去的手榴弹在空中爆炸的瞬间,弹片所受火药的内力远大于其重力,重力完全可以忽略不计,动量近似守恒.d.系统所受的合外力不为零,即F外≠0,但在某一方向上合外力为零(F x=0或F y=0),则系统在该方向上动量守恒.e.系统受外力,但在某一方向上内力远大于外力,也可认为在这一方向上系统的动量守恒.(2)矢量性:定律的表达式是一个矢量式.a.该式说明系统的总动量在任意两个时刻不仅大小相等,而且方向也相同.b.在求系统的总动量p=p1+p2+…时,要按矢量运算法则计算.(3)相对性:动量守恒定律中,系统中各物体在相互作用前后的动量,必须相对于同一惯性系,各物体的速度通常均为相对于地的速度.(4)同时性:动量守恒定律中p1、p2…必须是系统中各物体在相互作用前同一时刻的动量,p1′、p2′…必须是系统中各物体在相互作用后同一时刻的动量.(5)普适性:动量守恒定律不仅适用于两个物体组成的系统,也适用于多个物体组成的系统.不仅适用于宏观物体组成的系统,也适用于微观粒子组成的系统.特别提醒(1)分析动量守恒时要着眼于系统,要在不同的方向上研究系统所受外力的矢量和.(2)要深刻理解动量守恒的条件.(3)系统动量严格守恒的情况是很少的,在分析守恒条件是否满足时,要注意对实际过程的理想化.典型例题如图所示,木板A质量m A=1kg,足够长的木板B质量m B=4kg,质量为m C=1kg的木块C置于木板B上,水平面光滑,B、C之间有摩擦,开始时B、C均静止,现使A以v0=12m/s的初速度向右运动,与B碰撞后以4m/s速度弹回.求:(1)B运动过程中的最大速度大小.(2)C运动过程中的最大速度大小.[答案](1)4m/s(2)3.2m/s[解析](1)A与B碰后瞬间,C的运动状态未变,B速度最大.由A、B系统动量守恒(取向右为正方向)有:m A v0+0=-m A v A+m B v B代入数据得:v B=4m/s.(2)B与C相互作用使B减速、C加速,由于B板足够长,所以B和C能达到相同速度,二者共速后,C速度最大,由B、C系统动量守恒,有m B v B+0=(m B+m C)v C代入数据得:v C=3.2m/s重难点二、应用动量守恒定律解题的基本步骤1.确定所研究的物体系:动量守恒定律是以两个或两个以上相互作用的物体系为研究对象,并分析此物体系是否满足动量守恒的条件.即这个物体系是否受外力作用,或合外力是否为零(或近似为零).显然动量守恒的物体系,其内力(即系统内物体间的相互作用力)仍然存在,这些相互作用的内力,使每个物体的动量变化,但这个物体系的总动量守恒.2.建立坐标系,选定方向:如果所研究的物体系中每个物体的动量都在同一直线上,则需选定某方向为正方向,以判断每个速度的正负;如果这些动量不是在同一直线上,则必须建立一个直角坐标系,并把各个速度进行正交分解,此时,只要某一个方向上(x方向或y方向)系统不受外力或合外力为零时,则有:m1v1x+m2v2x=m1v1x′+m2v2x′m1v1y+m2v2y=m1v1y′+m2v2y′3.确定参考系:如果所研究的物体系中的物体在做相对运动,此时应特别注意选定某一静止或匀速直线运动的物体作为参考系,定律中各项动量都必须是对同一参考系的速度.一般选地球为参考系.4.列方程,求解作答:按以上方法正确地确定相互作用前后速度的正负和大小后,列出正确的方程.即:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′.保持方程两边单位一致的前提下,代入数据进行求解作答.应用动量守恒定律解题的基本步骤1.分析题意,合理地选取研究对象,明确系统是由哪几个物体组成的.2.分析系统的受力情况,分清内力和外力,判断系统的动量是否守恒.3.确定所研究的作用过程.选取的过程应包括系统的已知状态和未知状态,通常为初态到末态的过程,这样才能列出对解题有用的方程.4.对于物体在相互作用前后运动方向都在一条直线上的问题,设定正方向,各物体的动量方向可以用正、负号表示.5.建立动量守恒方程,代入已知量求解.典型例题如图所示,甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏.甲和他的冰车的质量共为M=30kg,乙和他的冰车总质量也是30kg,游戏时,甲推着一个质量为m=15kg的箱子,和他一起以大小为v0=2.0m/s的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来,为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住.若不计冰面的摩擦力,求甲至少要以多大的速度(相对于地面)将箱子推出,才能避免与乙相撞.【审题指导】本题从动量守恒定律的应用角度看并不难,但需对两个物体的运动关系分析清楚(乙和箱子、甲的运动关系如何,才能不相撞).这就需要我们要将“不相撞”的实际要求转化为物理条件,即:甲、乙可以同方向运动,但只要乙的速度不小于甲的速度,就不可能相撞.[答案]5.2m/s,方向与甲的初速度方向相同[解析]如图所示,在甲推出箱子的过程中,甲和箱子组成的系统动量守恒.乙接到箱子并和乙一起运动的过程中,乙和箱子组成的系统动量也是守恒的,分别选甲、箱子为研究对象,箱子、乙为研究对象求解.要想刚好避免相撞,要求乙抓住箱子后与甲的速度正好相等.设甲推出箱子后的速度为v1,箱子的速度为v,乙抓住箱子后的速度v2.对甲和箱子,推箱子前后动量守恒,以初速度方向为正,由动量守恒定律:(M+m)v0=m v+M v1 ①对乙和箱子,抓住箱子前后动量守恒,以箱子初速方向为正,由动量守恒定律有:m v-M v0=(m+M)v2②刚好不相撞的条件是:v1=v2 ③联立①②③解得:v=5.2 m/s,方向与甲和箱子初速的方向一致.教学反思。
高中物理选修3-5教学设计12:16.3 动量守恒定律教案

16.3 动量守恒定律教学目标1.理解动量守恒定律的内容2.动量守恒定律的条件3.动量守恒定律的应用重点难点:动量守恒定律的条件和应用教学方法: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:新课教学一、情景模拟及推导:1.几个概念:系统:相互作用的一组物体通常称为系统。
外力:系统内的物体受到系统外的物体的作用力。
内力:系统内物体间的相互作用力。
2、推导:情景见课件:推导过程:根据牛顿第二定律,碰撞过程中1、2两球的加速度分别是111m F a =,222m F a = 根据牛顿第三定律,F 1、F 2等大反向,即:F 1= -F 2所以:2211a m a m -=碰撞时两球间的作用时间极短,用t ∆表示,则有:111'a t -=∆v v ,222'a t-=∆v v 代入2211a m a m -=并整理得:11221122m m m 'm '+=+v v v v二、动量守恒定律:1、内容:一个系统不受外力或所受外力的合力为零,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、表达式:11221122m m m 'm '+=+v v v v (两个物体组成的系统)类比机械能守恒定律,还有其他的表达式吗?(学生讨论)p 1+ p 2= p 1′+ p 2′(p 1′- p 1)+(p 2′- p 2)= 0Δp 1= -Δp 23、定律的理解:矢量性。
动量是矢量,所以动量守恒定律的表达式为矢量式。
若作用前后动量都在一条直线上,要选取正方向,将矢量运算简化为代数运算。
相对性。
因速度具有相对性.其数值与参考系选择有关,故动量守恒定律中的各个速度必须是相对同—参考系的。
若题目不作特别说明,一般都以地面为参考系。
瞬时性。
动量是状态量,具有瞬时性。
动量守恒指的是系统内物体相互作用过程中任一瞬时的总动量都相同,故v l 、v 2必须时某同一时刻的速度,v l ′、v 2′必须是另同一时刻的速度。
高中物理选修3-5人教版16.3《动量守恒定律》教案设计

动量守恒定律的应用 教案【学习目标】1、能用牛顿定律推导动量守恒定律2、了解不同类型的碰撞;知道弹性碰撞和非弹性碰撞的主要特征。
(重点与难点)【知识要点】一、动量守恒定律与牛顿运动定律问题情景:如图所示,在水平桌面上做匀速运动的两个小球,质量分别是m 1、m 2,沿着同一直线向相同的方向运动,速度分别是V 1和V 2,V 2>V 1。
当第二个小球追上第一个小球时两球碰撞。
碰后两球的速度分别是V 1′和V 2′。
碰撞过程中第一个小球所受第二个小球对它的作用力是F 1,第二个小球所受第一个小球对它的作用力是F 2.推导过程:根据牛顿第二定律,碰撞过程中1、2两球的加速度分别是 ,根据牛顿第三定律,F 1、F 2等大反响,即 网所以 碰撞时两球间的作用时间极短,用t ∆表示,则有=1a , =2a代入2211a m a m -=并整理得 这就是动量守恒定律的表达式二、碰撞的种类及特点1.弹性碰撞:动量守恒,机械能守恒规律:以质量为m 1速度为v 1的小球与质量为m 2的静止小球发生正面弹性碰撞为例,则有 m 1v 1=m 1v ′1+m 2v ′2 222111122111222m v m v m v ''=+ 解得:v ′1= ;v ′2=(1)当两球质量相等时,两球碰撞后交换速度(2)当质量大的球碰质量小的球时,碰撞后两球都向前运动.(3)当质量小的球碰质量大的球时,碰撞后质量小的球被反弹回来.2.非完全弹性碰撞:动量守恒,机械能有损失3.完全非弹性碰撞:碰后以共同速度运动;动量守恒,机械能损失最大五、碰撞及反冲现象的特点分析1.碰撞现象(1)动量守恒 (2) 碰撞后瞬间系统动能不增原则(3)速度要合理①若碰前两物体同向运动,则应有v 后>v 前,碰后原来在前的物体速度一定增大,在后的物体动量在原方向上不能增加;若碰后两物体同向运动,则应有v ′前≥v ′后.②碰前两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不改变.2.反冲现象(1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动.(2)反冲运动中,相互作用力一般较大,通常可以用动量守恒定律来处理.(3)反冲运动中,其他形式的能转变为机械能,所以系统的总动能增加.【典型例题】例1. 质量m B =1kg 的平板小车B 在光滑水平面上以速度v 1=1m/s 向左匀速运动。
高中物理选修3-5教学设计5:16.3 动量守恒定律教案

PPT课件
技能拓展
视学生基础和课堂时间、教学进度决定是否作要求
教师未提出要求的情况下学有余力的学生可自主完成
PPT课件
记录要点
教师可在学生完成后作点评
学生在相应的位置做笔记。
PPT课件
第四层级
知识总结
教师可根据实际情况决定有没有必要总结或部分点评一下。
课前
准备
动量守恒的实验器材
导学过程设计
程序设计
学习内容
教师行为
学生行为
媒体运用
新课导入
创设情境
动量定理研究了一个物体受到力的冲量作用后,动量变化的规律。但生活中较为常见的是两个或两个以上物体的相互作用。在这些过程中,相互作用的物体的动量都有变化,那么它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。
阅读教材“系统内力和外力”标题下的内容,思考对一个系统而言,内力和外力的区别,如果判断对某个系统来说何为外力,何为内力。在研究某个系统的动量时,内力和外力对系统的动量有什么影响?
PPT课件
主题2:
探究系统动量守恒的条件
引导学生阅读教材,针对学生在自主学习教材的过程中存在的问题进行点评、讲解,系统为什么会动量守恒,系统动量守恒的条件。教材例2中炸裂成两块的火箭受到了重力作用,系统动量还守恒吗?为什么?
从理论上来推导动量守恒定律。(分组完成,教师点评,只限于一维情况)
注意动量守恒定律的“四性”。
对具体的问题要恰当选择研究对象,并进行受力分析;特别要分清“内力”和“外力”;看所研究的对象合外力是否为0,以便判断它的动量是否守恒。
口头表述
第三层级
基本检测
根据具体情况与部分同学交流,掌握学生的能力情况.
《选修3-5》1-1动量,动量定理及动量守恒定律(教案)

点评:动量定理对多个物体组成的系统也成立,而动能定理对于多个物体组成的系统不适用.玻璃杯同一高度下落下,掉在水泥地上比掉在草地上容易碎,这是由于玻璃杯与水泥地撞击的过程中
【解析】玻璃杯从相同的高度落下,落地时的速度大小是相同的,经过与地面撞击,最后速度都变为零,所以无论是
可知,两种情况下玻璃杯受到
t∆
图1
D正确.
质量相等的物体
图2
图3 1
的方向运动
2
图4
始做匀
图5
() 组成的系统动量守恒
示,在光滑水平面上停放着质量为
图8
图9
木板左端的轻弹簧相碰,碰后返回并恰好停在长木板右端,若改变以下条件,物块:本题考查功能关系及动量守恒定律知识,涉及相对位移与功能关系的问题.根
错
)(2010·兰州模拟
图11 到达斜面底端时的速度大小;
代入数据,得
设碰
图12。
人教版高中物理选修3-5教学案:第十六章 第3节 动量守恒定律 -含答案

第3节动量守恒定律1.相互作用的两个或多个物体组成的整体叫系统,系统内部物体间的力叫内力。
2.系统以外的物体施加的力,叫外力。
3.如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变。
一、系统内力和外力1.系统:相互作用的两个或多个物体组成的整体。
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。
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.适用条件:系统不受外力或者所受外力矢量和为零。
4.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。
1.自主思考——判一判(1)如果系统的机械能守恒,则动量也一定守恒。
(×)(2)只要系统内存在摩擦力,动量就不可能守恒。
(×)(3)只要系统受到的外力做的功为零,动量就守恒。
(×)(4)只要系统所受到合外力的冲量为零,动量就守恒。
(√)(5)系统加速度为零,动量不一定守恒。
(×)2.合作探究——议一议(1)如果在公路上有三辆汽车发生了追尾事故,将前面两辆汽车看作一个系统,最后面一辆汽车对中间汽车的作用力是内力,还是外力?如果将后面两辆汽车看作一个系统呢?提示: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以内的物体的作用力。
一个力是内力还是外力关键是看所选择的系统。
如果将前面两辆汽车看作一个系统,最后面一辆汽车对中间汽车的作用力是系统以外的物体对系统内物体的作用力,是外力;如果将后面两辆汽车看作一个系统,最后面一辆汽车与中间汽车的作用力是系统内物体之间的作用力,是内力。
(2)动量守恒定律和牛顿运动定律的适用范围是否一样?提示:动量守恒定律比牛顿运动定律的适用范围要广。
高中物理动量守恒定律教案(通用3篇)

高中物理动量守恒定律教案(通用3篇)高中物理动量守恒定律篇1一.教材的地位和作用动量守恒定律是自然界中最重要,最普遍的守恒定律之一,它既适用于宏观物体,也适用于微观粒子;既适用于低速运动物体,也适用于高速运动物体,甚至对力的作用机制尚不清楚的问题中,动量守恒定律也适用。
它是除牛顿运动定律与能量观点外,另一种更广泛的解决动力学问题的方法,而且在今后的磁学,电学中也会用到此定律。
二.知识结构1,动量守恒定律的表述:如果一个系统不受外力,或者所受外力合力为零,这个系统的总动量保持不变。
2,动量守恒的条件:系统不受外力或者所受外力合力为零。
3,实验验证:两个弹性小球的弹性碰撞。
设两个小球的质量分别为M1和M2,碰撞前的速度分别为V1和V2,碰撞后的速度分别为V1`和V2`。
由动量守恒有:M1·V1+M2·V2=M1·V`1+M2·V`24,动量守恒定律的适用范围:小到微观粒子,大到天体,无论是什么性质的相互作用力,即使对相互作用情况还了解得不大清楚,动量守恒定律都是适用的。
5,灵活运用动量守恒定律和注意事项:动量守恒定律具有普适性。
当系统受到的合外力不为零,但是在某一方向上的合外力为零,那么在该方向上可以运用动量守恒定律。
在运用动量守恒定律之前应严格检验是否符合动量守恒定律的条件。
三.教学重点和难点学习本节的主要目的是为了掌握并会应用动量守恒定律这一应用广泛的自然规律,要达到这一目的,每个学生就需要正确理解其成立的条件和使用的特点。
而动量又是矢量,因此,确定本节的教学重点和难点为:(1)掌握动量守恒定律及其成立的条件。
(2)动量守恒定律的矢量性。
四.教学目标1,知识与技能(1)理解动量守恒定律的确切含义和表达式;(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;2,过程与方法(1)会用动量守恒定律解释现象;(2)会应用动量守恒定律分析求解运动问题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
16.2 动量守恒定律(一)
★新课标要求
(一)知识与技能
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
(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
★课时安排
1 课时
★教学过程
(一)引入新课
上节课的探究使我们看到,不论哪一种形式的碰撞,碰撞前后mυ的矢量和保持不变,因此mυ很可能具有特别的物理意义。
(二)进行新课
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。
师:大家知道,速度也是个状态量,但它是个运动学概念,只反映运动的快慢和方向,而运动,归根结底是物质的运动,没有了物质便没有运动.显然地,动量包含了“参与运动的物质”和“运动速度”两方面的信息,更能从本质上揭示物体的运动状态,是一个动力学概念.
②矢量性:动量的方向与速度方向一致。
师:综上所述:我们用动量来描述运动物体所能产生的机械效果强弱以及这个效果发生的方向,动量的大小等于质量和速度的乘积,动量的方向与速度方向一致。
(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- mΔυ1矢量差
【例1(投影)】
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?
【学生讨论,自己完成。
老师重点引导学生分析题意,分析物理情景,规范答题过程,详细过程见教材,解答略】
2.系统内力和外力
【学生阅读讨论,什么是系统?什么是内力和外力?】
(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
〖教师对上述概念给予足够的解释,引发学生思考和讨论,加强理解〗
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。
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。
公式:m1υ1+ m2υ2= m1υ1′+ m2υ2′
(2)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;当F内>>F外时,系统动量可视为守恒;
思考与讨论:
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。
分析: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。
〖通过此题,让学生明白: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2(投影)】
质量为30kg 的小孩以8m/s 的水平速度跳上一辆静止在水平轨道上的平板车,已知平板车的质量为90kg ,求小孩跳上车后他们共同的速度。
解:取小孩和平板车作为系统,由于整个系统所受合外为为零,所以系统动量守恒。
规定小孩初速度方向为正,则:
相互作用前:v 1=8m/s ,v 2=0,
设小孩跳上车后他们共同的速度速度为v ′,由动量守恒定律得
m 1v 1=(m 1+m 2) v ′
解得 v ′=2
111m m v m =2m/s , 数值大于零,表明速度方向与所取正方向一致。
(三)课堂小结
教师活动:让学生概括总结本节的内容。
请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。
点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。
教师要放开,让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。
(四)作业:“问题与练习”2、3、4题
课后补充练习
1.一爆竹在空中的水平速度为υ,若由于爆炸分裂成两块,质量分别为m 1和m 2,其中质量为m 1的碎块以υ1速度向相反的方向运动,求另一块碎片的速度。
2.小车质量为200kg ,车上有一质量为50kg 的人。
小车以5m/s 的速度向东匀速行使,人以1m/s 的速度向后跳离车子,求:人离开后车的速度。
(5.6m/s )。