高二物理動(dòng)量守恒定律教案

1、§83動(dòng)量守恒定律教學(xué)目標(biāo):1 .理解動(dòng)量守恒定律的確切含義和表達(dá)式2 .能用動(dòng)量定理和牛頓第三定律推導(dǎo)出動(dòng)量守恒定律3 知道動(dòng)量守恒定律的適用條件和適用范圍教學(xué)重點(diǎn)：掌握動(dòng)量守恒定律的推導(dǎo)、表達(dá)式、適用范圍和守恒條件教學(xué)難點(diǎn)：正確判斷系統(tǒng)在所研究的過程中動(dòng)量是否守恒教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)法、推理歸納法、舉例講授法教學(xué)用具：投影儀，投影片，課件，兩個(gè)質(zhì)量相等的小車，細(xì)線、彈簧、砝碼、氣墊導(dǎo)軌教學(xué)過程：【引入新課】我們?cè)谏蠋坠?jié)課，學(xué)習(xí)了動(dòng)量和沖量以及動(dòng)量定理，動(dòng)量定理已經(jīng)把一個(gè)物體的動(dòng)量變化跟物體所受外力作用一段時(shí)間緊密聯(lián)系起來了，但是根據(jù)牛頓第三定律我們可以知道這個(gè)受到作用力的物體也一定會(huì)施

2、加一個(gè)反作用力，也就是說力的作用是相互的，因此，我們就十分有必要研究一下有相互作用的物體系的動(dòng)量變化規(guī)【講授新課】（一）動(dòng)量守恒定律的推導(dǎo)例:如圖，在光滑水平面上做勻速運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)小球，質(zhì)量分別是mi和m2,沿著同一直線向相同的方向運(yùn)動(dòng)，速度分別是vi和v2,且V2>vi,經(jīng)過一段時(shí)間后，m2追上了mi,兩球發(fā)生碰撞，碰撞后的速度分別是vi'和v2.試分析碰撞中兩球動(dòng)量的變化量有何關(guān)系。 第一個(gè)小球和第二個(gè)小球在碰撞中所受的平均作用力Fi和F2是一對(duì)相互作用力，大小相等，方向相反，作用在同一直線上，作用在兩個(gè)物體上； 第一個(gè)小球受到的沖量是：Fit=mivi'-mivi第二

3、個(gè)小球受到的沖量是：F2t=m2V2-m2V2 又Fi和F2大小相等，方向相反。所以Fit=-F2t二mivi'-mivi=-（m2V2-m2V2）即：pi+p2=pi'+p2由此得：mivi+m2V2=mivi'+m2V2表達(dá)式的含義：兩個(gè)小球碰撞前的總動(dòng)量等于碰撞后的總動(dòng)量.1 .系統(tǒng)：有相互作用的物體構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng).例如實(shí)驗(yàn)中的兩輛小車或推導(dǎo)實(shí)例中碰撞的兩個(gè)小球；2 .內(nèi)力：系統(tǒng)中相互作用的各物體之間的相互作用力叫做內(nèi)力.例如：實(shí)驗(yàn)中兩小車通過彈簧施加給對(duì)方的彈力；兩小球在碰撞中施加給對(duì)方的平均作用力.3 .外力：外部其他物體對(duì)系統(tǒng)的作用力叫做外力.例如實(shí)驗(yàn)和推導(dǎo)實(shí)

4、例中的重力和支持力.（二）動(dòng)量守恒定律的條件和內(nèi)容i.動(dòng)量守恒定律的條件：系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為0。2. 動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容：一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為0,這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變這個(gè)結(jié)論叫動(dòng)量守恒定律.3.動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式：P什p2=pi'+P2動(dòng)量守恒定律的幾種表達(dá)式為： p=p'（系統(tǒng)相互作用前的總動(dòng)量p等于相互作用后的總動(dòng)量p'） 厶p=0（系統(tǒng)總動(dòng)量增量為0） 厶p/=-P2（相互作用的兩個(gè)物體構(gòu)成系統(tǒng)）兩物體動(dòng)量增量大小相等、方向相反. mivi+m2v2=mivi'+m2V2'（相互作用兩個(gè)物體組成系統(tǒng)，前動(dòng)量和等于后動(dòng)

5、量和）（三）動(dòng)量守恒定律的適用范圍：動(dòng)量守恒定律不但能解決低速運(yùn)動(dòng)問題，而且能解決高速運(yùn)動(dòng)問題，不但適用于宏觀物體，而且適用于電子、質(zhì)子、中子等微觀粒子.（四）典型例題評(píng)講例1:甲、乙兩物體沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，甲的速度是3m/s，乙物體的速度是1m/s。碰撞后甲、乙兩物體都沿各自原方向的反方向運(yùn)動(dòng)，速度的大小都是2m/s。求甲、乙兩物體的質(zhì)量之比是多少分析與解：規(guī)定甲物體初速度方向?yàn)檎较颉tV=+3m/s,v2=1m/s。甲乙碰后V'=-2m/s,v2'=2m/s根據(jù)動(dòng)量守恒定律應(yīng)有mvi+m2V2=mivi'+m2V2'nil-I移項(xiàng)整理后可得m1比m2為&

6、quot;_TT代入數(shù)值后可得m”m2=3/5，即甲、乙兩物體的質(zhì)量比為3:5。例2:質(zhì)量為30kg的小孩以8m/s的水平速度跳上一輛靜止在水平軌道上的平板車，已知平板車的質(zhì)量是80kg,求小孩跳上車后他們共同的速度。分析與解：對(duì)于小孩和平板車系統(tǒng)，由于車輪和軌道間的滾動(dòng)摩擦很小，可以不予考慮，所以可以認(rèn)為系統(tǒng)不受外力，即對(duì)人、車系統(tǒng)動(dòng)量守恒。跳上車前系統(tǒng)的總動(dòng)量p=mv跳上車后系統(tǒng)的總動(dòng)量p'=（m+M）V由動(dòng)量守恒定律有mv=（m+M）Vmv30X0V=七、_zrm/s=3m/s解得m30+50小結(jié)：動(dòng)量守恒定律的解題步驟：1、分析系統(tǒng)由多少個(gè)物體組成，受力情況怎樣，判斷動(dòng)量是否守

7、恒；2、規(guī)定正方向（一般以原速度方向?yàn)檎?，確定相互作用前后的各物體的動(dòng)量大小，正負(fù)；3、由動(dòng)量守恒定律列式求解鞏固練習(xí)一、選擇題1把一支槍水平固定在小車上，小車放在光滑的水平地面上，槍發(fā)射子彈時(shí)，關(guān)于槍、子彈和車的下列說法正確的有（）A. 槍和子彈組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B.槍和車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C槍、子彈和車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒D.若忽略不計(jì)子彈和槍筒之間的摩擦，槍和車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒2兩球相向運(yùn)動(dòng)，發(fā)生正碰，碰撞后兩球均靜止，于是可以判定，在碰撞以前兩球（）A. 質(zhì)量相等B.速度大小相等C.動(dòng)量大小相等D.以上都不能判定3在下列幾種現(xiàn)象中，動(dòng)量守恒的有（）A. 原來靜止在光滑水平面上的車，從

8、水平方向跳上一個(gè)人，人車為一系統(tǒng)B. 運(yùn)動(dòng)員將鉛球從肩窩開始加速推出，以運(yùn)動(dòng)員和球?yàn)橐幌到y(tǒng)C. 從高空自由落下的重物落在靜止于地面上的車廂中，以重物和車廂為一系統(tǒng)D. 光滑水平面上放一斜面，斜面光滑，一物體沿斜面滑下，以重物和斜面為一系統(tǒng)4兩物體組成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒，這個(gè)系統(tǒng)中（）A.一個(gè)物體增加的速度等于另一個(gè)物體減少的速度B.物體受的沖量與另一物體所受的沖量相等C.兩個(gè)物體的動(dòng)量變化總是大小相等、方向相反D.系統(tǒng)總動(dòng)量的變化為零5一只小船靜止在水面上，一個(gè)人從小船的一端走到另一端，不計(jì)水的阻力，以下說法中正確的是（）A. 人在小船上行走，人對(duì)船的沖量比船對(duì)人的沖量小，所以人向前運(yùn)動(dòng)得快，小

9、船后退得慢B. 人在小船上行走，人的質(zhì)量小，它們受的沖量大小是相等的，所以人向前運(yùn)動(dòng)得快，小船后退得慢C當(dāng)人停止走動(dòng)時(shí)，因?yàn)樾〈瑧T性大，所在小船要繼續(xù)向后退D當(dāng)人停止走動(dòng)時(shí)因?yàn)榭倓?dòng)量守恒，所以小船也停止后退6物體A的質(zhì)量是物體B的質(zhì)量的2倍，中間壓縮一輕質(zhì)彈簧，放在光滑的水平面上，由靜止同時(shí)放開兩手后小段時(shí)間內(nèi)()的速率是B的一半的動(dòng)量大于B的動(dòng)量受的力大于B受的力D總動(dòng)量為零A、B兩物體上，已知Ma>Mb,經(jīng)過相同時(shí)間)7如圖所示，F(xiàn)i、F2等大反向，同時(shí)作用于靜止在光滑水平面上的后撤去兩力以后兩物體相碰并粘成一體，這時(shí)A、B將(A.停止運(yùn)動(dòng)B.向右運(yùn)動(dòng)C. 向左運(yùn)動(dòng)D.仍運(yùn)動(dòng)但方向不

10、能確定二、填空題0.5m/s和2m/s的速度相向運(yùn)動(dòng)，碰撞后兩物體8在光滑的水平面上，質(zhì)量分別為2kg和1kg的兩個(gè)小球分別以粘在一起，則它們的共同速度大小為m/s，方向.9質(zhì)量為M=2kg的木塊靜止在光滑的水平面上，一顆質(zhì)量為m=20g的子彈以vo=1OOm/s的速度水平飛來，射穿木塊后以80m/s的速度飛去，則木塊速度大小為m/s.10. 質(zhì)量是80kg的人，以10m/s的水平速度跳上一輛迎面駛來的質(zhì)量為200kg、速度為5m/s的車上，則此后車的速度是m/s，方向.三、計(jì)算題11. 用細(xì)繩懸掛一質(zhì)量為M的木塊處于靜止，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈自左方水平射穿此木塊，穿透前后子彈的速度分別為V0

11、和v，求：(1) 子彈穿過后，木塊的速度大?。?2) 子彈穿過后瞬間，細(xì)繩所受拉力大小12. 甲、乙兩個(gè)溜冰者相對(duì)而立，質(zhì)量分別為m甲=60kg,m乙=70kg，甲手中另持有m=10kg的球，如果甲以相對(duì)地面的水平速度V0=4m/s把球拋給乙，求：(1) 甲拋出球后的速度；(2) 乙接球后的速度13.在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球A以速率V0向靜止的質(zhì)量為3m的B球運(yùn)動(dòng)，發(fā)生正碰后，A球的速度為V04求碰后B球的速率22m(v°v)ML212答案:（1）v甲m/s，與拋球的方向相反3+1卡513答案：-v0或v0412MV14答案:-Mm15答案:以甲船和乙船及其中的麻袋為研究對(duì)象，

12、v乙0.5m/s，與球的運(yùn)動(dòng)方向相同以甲船原來的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?麻袋與船發(fā)生相互作用后獲得14.一輛總質(zhì)量為M的列車，在平直軌道上以v勻速行駛，突然后一節(jié)質(zhì)量為m的車廂脫鉤，假設(shè)列車受到的阻力與質(zhì)量成正比，牽引力恒定，則當(dāng)后一節(jié)車廂剛好靜止的瞬間，前面列車的速率為多大15兩只小船在平靜的水面上相向勻速運(yùn)動(dòng)如圖所示，船和船上的麻袋總質(zhì)量分別為m甲=500kg,m乙=1000kg,當(dāng)它們首尾相齊時(shí)，由每一只船上各投質(zhì)量m=50kg的麻袋到另一只船上去（投擲方向垂直船身，且麻袋的縱向速度可不計(jì)），結(jié)果甲船停了下來，乙船以v=8.5m/s的速度沿原方向繼續(xù)航行，求交換麻袋前兩只船的速率各為多少計(jì)水的阻力）1C2C3A4CD5BD6AD7A1一8答案：-m/s；方向跟1kg小球原來的方向相同39答案：10答