人教統(tǒng)編高中物理選擇性必修第一冊全冊教案設(shè)計（1-4章含章節(jié)測試卷及答案）

【2019版人教統(tǒng)編】

高中物理選擇性必修第一冊全冊備課教案教學(xué)設(shè)計

第一章《動量守恒定律》

1.1《動量》優(yōu)秀教案

1.2《動量定理》優(yōu)秀教案

1.3《動量守恒定律》優(yōu)秀教案

1.4《實驗：驗證動量守恒定律》優(yōu)秀教案

1.5《彈性碰撞和非彈性碰撞》優(yōu)秀教案

1.6《反沖現(xiàn)象火箭》優(yōu)秀教案

本章測試卷及答案

第二章《機(jī)械振動》

2.1《簡諧運動》優(yōu)秀教案

2.2《簡諧運動的描述》優(yōu)秀教案

2.3《簡諧運動的回復(fù)力和能量》優(yōu)秀教案

2.4《單擺》優(yōu)秀教案

2.5《實驗：用單擺測量重力加速度》優(yōu)秀教案

2.6《受迫振動共振》優(yōu)秀教案

本章測試卷及答案

第三章《機(jī)械波》

3.1《波的形成》優(yōu)秀教案

3.2《波的描述》優(yōu)秀教案

3.3《波的反射、折射和衍射》優(yōu)秀教案

3.4《波的干涉》優(yōu)秀教案

3.5《多普勒效應(yīng)》優(yōu)秀教案

本章測試卷及答案

第四章《光》

4.1《光的折射》優(yōu)秀教案

4.2《全反射》優(yōu)秀教案

4.3《光的干涉》優(yōu)秀教案

4.4《用雙縫干涉測量光的波長》優(yōu)秀教案

4.5《多光的衍射》優(yōu)秀教案

4.6《光的偏振激光》優(yōu)秀教案

本章測試卷及答案

1.1《動量》教案設(shè)計

【教學(xué)目標(biāo)】

1.明確探究碰撞中的不變量的基本思路。

2.掌握同一條直線上運動的兩個物體碰撞前后的速度的測量方法。

3.掌握實驗數(shù)據(jù)處理的方法。

4.理解動量的概念。

【教學(xué)重難點】

1.通過實驗數(shù)據(jù)的分析得出物體碰撞前后的不變量。

2.動量的概念。

【教學(xué)方法】

教師由淺入深啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)，小組合作探究進(jìn)行實驗，討論、

交流、反饋、質(zhì)疑、補充、展示、總結(jié)學(xué)習(xí)成果。

【教學(xué)用具】

投影儀，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備；完成該實驗的實驗器材，如氣墊導(dǎo)軌、滑塊

等。

【教學(xué)過程】

一、創(chuàng)設(shè)情境，引入課題

教師播放打臺球的視頻（ppt展示）

思考：（1）生活中常見的碰撞有哪些？

（2）我們曾經(jīng)探究過哪些守恒量？

演示實驗：使用碰撞擺，拉起1個讓其與另一個小球相碰撞,

觀察碰撞前后的對稱運動現(xiàn)象。

為什么碰撞后小球的運動狀態(tài)會交換？

這個現(xiàn)象提示我們碰撞前后各有什么物理量保持不變？

二、新課教學(xué)

（一）尋求碰撞中的不變量

碰撞比較復(fù)雜，初步研究應(yīng)簡化模型

（多媒體展示）簡化模型：

碰前：m\,vi,m2,V2

碰后：機(jī)1,Vi,m2,U2'（板書）

問題：（1）要想保證碰撞也，V2滿足什么樣的關(guān)系？

（2）想讓問題更簡單，V2等于多少？

我們稱簡化之后的模型為一維碰撞，請學(xué)生總結(jié)一維碰撞。

問題：碰撞過程和運動有關(guān)的物理量有哪些？

再次猜想碰撞中的不變量（猜想假設(shè)得出與質(zhì)量、速度有關(guān)）

小組討論一：測量物體的速度可以有哪些方法？

小組討論二：

（1）如何保證碰撞是一維的？

（2）如何保證碰撞前后為勻速運動？如何檢驗？

（3）小車最初狀態(tài)如何？光電計時器測出的三個速度分別代表誰?

1.實驗器材：滑軌、光電計時器、電子秤、小車（兩個）等。

2.實驗過程：

（1）測質(zhì)量：用電子秤測出小車的質(zhì)量機(jī)I、機(jī)2。

（2）安裝：正確安裝好光電計時器和滑軌。

（3）實驗：接通電源，讓質(zhì)量小的小車在兩個光電門之間，給質(zhì)量大的小

車一個初速度去碰撞質(zhì)量小的小車，利用配套的光電計時器測出兩個小車各種情

況下碰撞前后的速度也、端、V2；

（4）填寫實驗表格，驗證一維碰撞中的守恒量（附在后面）。

碰撞前碰撞后

質(zhì)量mi=m2=mi=m2=

速度Vl=V2=V1-V2-

mvmivi+m2V2=mivir+m2V2-

mivi2+m2V22=mivi,2+m2V2f2=

7

mv

（二）動量

我們最終得出什么實驗結(jié)論？

從實驗的數(shù)據(jù)可以看出，此實驗中兩輛小車碰撞前后，動能之和并不相等,

但是質(zhì)量與速度（矢量，要考慮方向）的乘積之和卻基本不變。

課后小實驗：你能否設(shè)計其它的方法進(jìn)行探究？

教師：上面的實驗提示我們，對于發(fā)生碰撞的兩個物體來說，它們的機(jī)V之

和在碰撞前后可能是不變的。這使我們意識到，，〃丫這個物理量具有特別的意義。

物理學(xué)中把質(zhì)量和速度的乘積mv定義為物體的動量，用字母p表示：p=

mv

動量的單位是由質(zhì)量的單位與速度的單位構(gòu)成的，是千克米每秒，符號是

kg?m/so動量是矢量，動量的方向與速度的方向相同。

【例題】一個質(zhì)量為0.1kg的鋼球，以6m/s的速度水平

向右運動，碰到堅硬的墻壁后彈回，沿著同一直線以6m/s0衛(wèi)

的速度水平向左運動。碰撞前后鋼球的動量變化了多少？

分析：動量是矢量，雖然碰撞前后鋼球速度的大小沒有

變化,但速度的方向變化了，所以動量的方向也發(fā)生了變化。_____________9

為了求得鋼球動量的變化量，需要先選定坐標(biāo)軸的方向，確

定碰撞前后鋼球的動量，然后用碰撞后的動量減去碰撞前的動量求得動量的變化

量。

解：取水平向右為坐標(biāo)軸的方向。碰撞前鋼球的速度為6m/s,碰撞前鋼球

的動量為

p—mv—0.1x6kg-m/s=0.6kg-m/s

碰撞后鋼球的速度u'=-6m/s,碰撞后鋼球的動量為

pt=mv,=—0.1x6kg-m/s=-0.6kg-m/s

碰撞前后鋼球動量的變化量為

△p=p'—p=（-0.6—0.6）kg-m/s=—1.2kg-m/s

動量的變化量是矢量，求得的數(shù)值為負(fù)值，表示它的方向與坐標(biāo)軸的方向相

反，即Ap的方向水平向左。

【達(dá)標(biāo)檢測】

1.在“探究碰撞中的不變量”的實驗中，為了順利地完成實驗，入射球質(zhì)

量為mi,被碰球質(zhì)量為m2,二者關(guān)系應(yīng)是（D）

A.mi>m2

B.mi=m2

C.rm<m2

D.以上三個關(guān)系都可以

2.兩球相向運動，發(fā)生正碰，碰撞后兩球均靜止，于是可以斷定，在碰撞

以前（C）

A.兩球的質(zhì)量相等

B.兩球的速度大小相同

C.兩球的質(zhì)量與速度的乘積之和的大小相等

D.以上都不能斷定

3.某同學(xué)設(shè)計了一個用打點計時器探究碰撞過程中不變量的實驗：在小車

A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速運動。然后與原來靜止在前方的

小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運動，他設(shè)計的具體裝置如圖所示。在

小車A后連著紙帶，電磁打點計時器電源頻率為50Hz,長木板下墊著小木片用

以平衡摩擦力。

小木片

（1）若已得到打點紙帶如圖所示，并將測得的各計數(shù)點間距離標(biāo)在圖上，

A點是運動起始的第一點，則應(yīng)選__________段來計算A的碰前速度，應(yīng)選

段來計算A和B碰后的共同速度（以上兩格填“AB”或“BC”或“CD”

或“DE”）。

ABCD

8.40cm10.50cm19.08cm6.95cm

（2）已測得小車A的質(zhì)量mi=0.40kg,小車B的質(zhì)量m2=0.20kg,由以上

測量結(jié)果可得：碰前mAVA+mBVB=kg*m/s；碰后

mAVA'+mBVB'=kg?m/s。并比較碰撞前后兩個小車質(zhì)量與速度的乘積之

和是否相等。

答案：(1)BCDE(2)0.4200.417

1.2《動量定理》教案設(shè)計

【教學(xué)目標(biāo)】

一、知識與技能

1.理解動量和沖量的定義。

2.能從牛頓運動定律推導(dǎo)出動量定理的表達(dá)式，理解動量定理的表述，知

道動量定理也適用變力。

3.能夠運用動量定理解釋有關(guān)現(xiàn)象，處理有關(guān)問題。

二、過程與方法

1.經(jīng)歷動量定理的推導(dǎo)過程，學(xué)會用數(shù)學(xué)方法研究物理問題。

2.用動量定理進(jìn)行定量計算，提高學(xué)生定量計算的能力。

3.通過用動量定理處理實際問題，提高學(xué)生質(zhì)疑、分析和解決問題的能力。

三、情感態(tài)度與價值觀

1.培養(yǎng)學(xué)生的觀察與動手能力，鼓勵學(xué)生將所學(xué)知識用于日常生活、生產(chǎn)

實踐。

2.提高學(xué)生的交流能力。

【教學(xué)重點】

動量定理的推導(dǎo)及文字表述。

【教學(xué)難點】

應(yīng)用動量定理解決實際有關(guān)問題。

【教學(xué)方法】

實驗法、講練法、討論法

【教學(xué)工具】

2個雞蛋、2個燒杯、布、刻度尺

【教學(xué)過程】

一、新課導(dǎo)入

演示：雞蛋掉落。

圖片：鳥撞飛機(jī)。

提問：雞蛋為何完好？小小飛鳥何以能撞毀飛機(jī)這樣的龐然大物？如果沒有

海綿墊在下面。雞蛋還會完好嗎？

教師：上節(jié)課學(xué)習(xí)了動量，同樣都是動量由變成0,實驗中有海綿和沒

有海綿這兩者有什么不同？

二、新課教學(xué)

（一）動量定理

為了分析問題的方便，我們先討論物體受恒力的情況。

如圖，假定一個質(zhì)量為根的物體在光滑的水平面上受到恒力戶的作用，做

勻變速直線運動。在初始時刻，物體的速度為V,經(jīng)過一段時間4,它的速度為

那么，這個物體在這段時間的加速度就是

△vv'—V

a=—二-----

△tAt

根據(jù)牛頓第二定律F=〃皿，則有

v'—Vmv'—mvP'—P

F=m------------------------=---------

△tAtAt

即3=P'-P

式子的右邊是物體在加這段時間內(nèi)動量的變化量，左邊既與力的大小、方

向有關(guān)，又與力的作用時間有關(guān)。

F\t這個物理量反映了力的作用對時間的累積效應(yīng)。

1.沖量

物理學(xué)中把力與力的作用時間的乘積叫作力的沖量，用字母/表示沖量，則

/=FAt

沖量的單位是牛秒，符號是N-S。有了沖量的概念，

式子就可以寫成/=P'—P

也可以寫成—t）=mv'—mv

2.動量定理

動量定理：物體在一個過程中所受力的沖量等于它在這個過程始末的動量變

化量。

提問：物體在碰撞過程中受到的作用力往往不是恒力，物體不做勻變速運動。

那么，應(yīng)該怎樣處理這樣的問題呢？

學(xué)生討論并發(fā)表看法。

我們可以把碰撞過程細(xì)分為很多短暫過程，每個短暫過F

程中物體所受的力沒有很大的變化，這樣對于每個短暫過程：「不惠4

ONl

就能夠應(yīng)用尸△[=2'-P。把應(yīng)用于每個短暫過程的關(guān)系式相加，就得到整個過

程的動量定理。在應(yīng)用FZ\t=P'-P處理變力問題時，式中的/應(yīng)該理解為變力

在作用時間內(nèi)的平均值。

(-)動量定理的應(yīng)用

根據(jù)動量定理，我們知道：如果物體的動量發(fā)生的變化是一定的，那么作用

的時間短，物體受的力就大；作用的時間長，物體受的力就小。例如，玻璃杯落

在堅硬的地面上會破碎，落在地毯上不會破碎，用動量定理可以很好地解釋此現(xiàn)

象。從同樣的高度落到地面或地毯時，在與地面或地毯的相互作用中，兩種情況

下動量的變化量相等，地面或地毯對杯子的力的沖量也相等。但是堅硬的地面與

杯子的作用時間短，作用力會大些，杯子易破碎；柔軟的地毯與杯子的作用時間

較長，作用力會小些，玻璃杯不易破碎。易碎物品運輸時要用柔軟材料包裝，跳

高時運動員要落在軟墊上，就是這個道理。

除此之外，讓學(xué)生發(fā)言舉出更多例子。

【例題】一個質(zhì)量為0.18kg的壘球，以25m/s的水平速度飛向球棒，被球

棒擊打后，反向水平飛回，速度的大小為45m/So若球棒與壘球的作用時間為

0.002s,球棒對壘球的平均作用力是多大？

分析：球棒對壘球的作用力是變力，力的作用時間很短。在這個短時間內(nèi)，

力先是急劇地增大，然后又急劇地減小為0。在沖擊、碰撞這類問題中，相互作

用的時間很短，力的變化都具有這個特點。動量定理適用于變力作用的過程，因

此，可以用動量定理計算球棒對壘球的平均作用力。

解：沿壘球飛向球棒時的方向建立坐標(biāo)軸，壘球的初動量為

p=mv=0.18x25kg-m/s=4.5kg-m/s

壘球的末動量為

p'=mv'=—0.18x45kg-m/s=-8.1kg-m/s

由動量定理知壘球所受的平均作用力為

P'-P-8.1-4.5

F=——=.…N=-6300N

At0.002

壘球所受的平均作用力的大小為6300N,負(fù)號表示力的方向與坐標(biāo)軸的方向

相反，即力的方向與壘球飛來的方向相反。

【課堂練習(xí)】

1.物體A和B用輕繩相連，在輕質(zhì)彈簧下靜止不動，如圖y“算〃

甲所示，物體A的質(zhì)量為"2,物體B的質(zhì)量為M。當(dāng)連接A.B1|

的繩突然斷開后，物體A上升經(jīng)某一位置時速度的大小為v,這電械向

時物體B下落速度的大小為小如圖乙所示。這段時間里，彈簧由“0Iu

甲乙

的彈力對物體A的沖量為（）

A.mvB.mv-Mu

C.mu+MuD.mv+mu

2.在光滑水平面上有兩個質(zhì)量均為2kg的質(zhì)點，質(zhì)點a在水平恒力心=4N

作用下由靜止開始運動4s,質(zhì)點b在水平恒力瓦=4N作用下由靜止開始運動4m,

比較這兩質(zhì)點所經(jīng)歷的過程，可以得到的正確結(jié)論是（）

A.質(zhì)點a的位移比質(zhì)點b的位移大，

B.質(zhì)點a的末速度比質(zhì)點b的末速度小/

C.力民做的功比力用做的功多

D.力Fa的沖量比力Fb的沖量小

3.如圖所示，質(zhì)量為m的物體在跟水平方向成0角的力F作用下，以速度

v勻速前進(jìn)t秒鐘，則物體在這段時間內(nèi)受到力F的沖量與合外力的沖量各為

（）

A.Ft,FtcosOB.FtsinO,FtcosO

C.Ft,FtsinOD.Ft,0

4.2009年中國女子冰壺隊首次獲得了世界錦標(biāo)賽冠軍，這引起了人們對

冰壺運動的關(guān)注。冰壺在水平冰面上的一次滑行可簡化為如下過程：如圖16-6

一7所示，運動員將靜止于O點的冰壺（視為質(zhì)點）沿直線00,推到A點放手，此

后冰壺沿AO,滑行，最后停于C點。已知冰面和冰壺間的動摩擦因數(shù)為口，冰壺

質(zhì)量為m,AC=L,CO』r,重力加速度為g。

（1）求冰壺在A點的速率；

（2）求冰壺從。點到A點的運動過程中受到的沖量大??；

（3）若將BO,段冰面與冰壺間的動摩擦因數(shù)減小為0.即，原只能滑到C點

的冰壺能停于0'點，求A點與B點之間的距離。

5.如圖所示，1、m已知（1為擺長，m為擺球質(zhì)量），最大擺角小于5。，當(dāng)

小球擺到B點并向左運動時，有質(zhì)量為M置于光滑水平面上的物體在一水平向

右恒力作用下開始運動，要使兩物體的動量有可能相同，作用在物體上的恒力應(yīng)

為多大？

6.如圖所示，固定在輕質(zhì)彈簧的兩端質(zhì)量分別為Mi=0.5kgxM?=1.49kg

的兩個物體，置于光滑的水平面上，Mi靠在光滑的豎直墻上?，F(xiàn)有一顆質(zhì)量M

=0.01kg的子彈，以600m/s的水平速度射入M2中，最后Mi和M2都將向右運

動。求豎直墻對Mi的沖量。

答案

2.AC

4.(1)y/2/j.gL(2)my/2/j.gL(3)L—4r

6.大小為12N?s,方向向右

1.3《動量守恒定律》教案設(shè)計

【教學(xué)目標(biāo)】

一、知識與技能

1.應(yīng)用牛頓定律推導(dǎo)出適用于兩球碰撞模型的動量守恒定律，能夠理解動

量守恒定律的物理過程。

2.理解動量守恒定律（內(nèi)容、守恒條件），會分析計算同一直線上兩個物體

的動量守恒問題。

二、過程與方法

1.在理解動量守恒定律的確切含義的基礎(chǔ)上正確區(qū)分內(nèi)力和外力。

2.知道運用動量守恒定律解決問題，并知道運用動量守恒定律解決有關(guān)問

題的優(yōu)點。

三、情感、態(tài)度與價值觀

培養(yǎng)邏輯思維能力，會應(yīng)用動量守恒定律分析計算有關(guān)問題。

【教學(xué)重點】

1.動量守恒定律。

2.運用動量守恒定律解題的一般步驟。

【教學(xué)難點】

1.動量守恒的條件。

2.動量守恒定律的應(yīng)用。

【教學(xué)過程】

一、復(fù)習(xí)提問、新課導(dǎo)入

讓學(xué)生回憶、提問：動量、沖量、動量定理的相關(guān)知識。

動量：p=mv

沖量：I=Ft

動量定理：Ft-mv-mv'

二、新課教學(xué)

（-）相互作用的兩個物體的動量改變

如圖，在光滑水平桌面上做勻速運動的兩個物體A、B,質(zhì)量分別是如和

機(jī)2,沿同一直線向同一方向運動，速度分別是V/和V2,V2>Vlo當(dāng)B追上A時

發(fā)生碰撞。碰撞后A、B的速度分別是力和以。碰撞過程中A所受B對它的作

用力是B所受A對它的作用力是無。碰撞時，兩物體之間力的作用時間很

短，用Ar表示。

BA

mi3

根據(jù)動量定理，物體A動量的變化量等于它所受作用力F/的沖量，即：

F\\t=mw\f-mivi

物體B動量的變化量等于它所受作用力放的沖量，即：

尸2△fU2'—HT2V2

根據(jù)牛頓第三定律F1=-F2,兩個物體碰撞過程中的每個時刻相互作用力

F/與b2大小相等、方向相反，故有：

m\V\'—m\V\——（機(jī)2V2'-"22V2）

IVl'+〃22V2'=〃"VI+〃22V2

這說明，兩物體碰撞后的動量之和等于碰撞前的動量之和，并且該關(guān)系式對

過程中的任意兩時刻的狀態(tài)都適用。

那么，碰撞前后滿足動量之和不變的兩個物體的受力情況是怎樣的呢？兩物

體各自既受到對方的作用力，同時又受到重力和桌面的支持力，重力和支持力是

一對平衡力。兩個碰撞的物體在所受外部對它們的作用力的矢量和為0的情況下

動量守恒。

（二）動量守恒定律

1.相關(guān)概念：

（1）系統(tǒng)：相互作用的物體組成系統(tǒng)。

（2）內(nèi)力：系統(tǒng)內(nèi)物體相互間的作用力。

（3）外力：外物對系統(tǒng)內(nèi)物體的作用力。

第1節(jié)兩球碰撞得出的結(jié)論的條件：兩球碰撞時除了它們相互間的作用力

（系統(tǒng)的內(nèi)力）外，還受到各自的重力和支持力的作用，使它們彼此平衡。所以

說〃〃和m2系統(tǒng)不受外力，或說它們所受的合外力為零。兩球動量之和在碰撞前

后保持不變。

2.動量守恒定律：

（1）內(nèi)容：如果一個系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢量和為0,這個系

統(tǒng)的總動量保持不變。這就是動量守恒定律。

（2）公式：m\v\'-\-m2V2'—miv\+m2V2

3.動量守恒條件：

（1）系統(tǒng)不受外力或者所受外力的矢量和為0。

（2）系統(tǒng)內(nèi)物體之間的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力。

（3）系統(tǒng)所受合外力不為零，但在某一方向上合外力為0,則在系統(tǒng)這一

方向上動量守恒。

4.注意：

（1）區(qū)分內(nèi)力和外力。

（2）在總動量一定的情況下，每個物體的動量可以發(fā)生很大的變化。

（學(xué)生思考討論）

如圖所示，子彈打進(jìn)與固定于墻壁的彈簧相連的木塊，此系統(tǒng)從子彈開始入

射木塊到彈簧壓縮到最短的過程中，子彈與木塊作為一個系統(tǒng)動量是否守恒？說

明理由。

/rr^77777T7777777777777777f77777777TT777TT7~~

分析：此題重在引導(dǎo)學(xué)生針對不同的對象（系統(tǒng)），對應(yīng)不同的過程中，受

力情況不同，總動量可能變化，可能守恒（子彈射入一瞬間，A、B動量守恒）。

（教師總結(jié)）

在學(xué)習(xí)物理的過程中，重要的一項基本功是正確恰當(dāng)?shù)剡x取研究對象、研究

過程，根據(jù)實際情況選用對應(yīng)的物理規(guī)律，不能生搬硬套。

5.應(yīng)用動量守恒定律解題的步驟：

（1）明確研究對象：將要發(fā)生相互作用的物體可視為系統(tǒng)。

（2）進(jìn)行受力分析，運動過程分析：確定系統(tǒng)動量在研究過程中是否守恒。

（3）明確始末狀態(tài)：一般來說，系統(tǒng)內(nèi)的物體將要發(fā)生相互作用，和相互

作用結(jié)束，即為作用過程的始末狀態(tài)。

（4）選定正方向，列動量守恒方程及相應(yīng)輔助方程，求解作答。

例1：在列車編組站里，一輛mi為1.8xl（）4kg的貨車在平直軌道上以刃=2m/s

4

的速度運動，碰上一輛m2=2.2xl0kg的靜止的貨車，它們碰撞后一起繼續(xù)運動。

求貨車碰撞后運動的速度。

分析：

（1）題中兩輛貨車碰撞，在碰撞過程中發(fā)生相互作用，所以本題中兩輛貨

車組成相互作用的系統(tǒng)，我們把這個系統(tǒng)作為研究的對象。

（2）系統(tǒng)所受的外力有：重力、支持力、摩擦力和空氣阻力。

（3）在碰撞過程中相互作用的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，我們可近似認(rèn)為不考慮摩

擦力和空氣阻力，符合動量守恒的條件。

解：沿碰撞前貨車運動的速度的方向建立坐標(biāo)軸如上圖，則有刃=2m/s,設(shè)

兩車結(jié)合后的速度為v

兩車碰撞前的總動量為

p-mivi

碰撞后的總動量為

p'=（機(jī)/+機(jī)2）V

由動量守恒定律P』P得

mivi=（機(jī)/+，”2）v

代入數(shù)據(jù)得：v=0.9m/s

因為兩車結(jié)合后的速度為正值，所以結(jié)合后仍然沿坐標(biāo)軸方向運動。

例2：一枚在空中飛行的火箭，質(zhì)量為〃?，在某點的速度為丫，方向水平，

燃料即將耗盡?；鸺谠擖c突然炸裂成兩塊，其中質(zhì)量為如的一塊沿著與v相

反的方向飛去，速度為盯。求炸裂后另一塊的速度以。

分析：炸裂前，可以認(rèn)為導(dǎo)彈是由質(zhì)量為如和（怔皿）的兩部分組成，導(dǎo)彈

的炸裂過程可以看做這兩部分相互作用的過程。這兩部分組成的系統(tǒng)是我們的研

究對象。在炸裂過程中，炸裂成的兩部分都受到重力的作用，所受外力的矢量和

不為零，但是它們所受的重力遠(yuǎn)小于爆炸時燃?xì)鈱λ鼈兊淖饔昧?，所以爆炸過程

中重力的作用可以忽略，可以認(rèn)為系統(tǒng)滿足動量守恒定律的條件。

解：火箭炸裂前的總動量為夕=〃”

炸裂后的總動量為p'=/H/v/+（m-mi）v

根據(jù)動量守恒定律p'=p，可得，〃/叼+（m-mi）v=mv

（三）動量守恒定律的普適性

學(xué)生閱讀教材相關(guān)內(nèi)容。

從現(xiàn)代物理學(xué)的理論高度來認(rèn)識，動量守恒定律是物理學(xué)中最基本的普適原

理之一。（另一個最基本的普適原理就是能量守恒定律。）從科學(xué)實踐的角度來看,

迄今為止，人們尚未發(fā)現(xiàn)動量守恒定律有任何例外。相反，每當(dāng)在實驗中觀察到

似乎是違反動量守恒定律的現(xiàn)象時，物理學(xué)家們就會提出新的假設(shè)來補救，最后

總是以有新的發(fā)現(xiàn)而勝利告終。例如靜止的原子核發(fā)生夕衰變放出電子時，按動

量守恒，反沖核應(yīng)該沿電子的反方向運動。但云室照片顯示，兩者徑跡不在一條

直線上。為解釋這一反?，F(xiàn)象，1930年泡利提出了中微子假說。由于中微子既

不帶電又幾乎無質(zhì)量，在實驗中極難測量，直到1956年人們才首次證明了中微

子的存在。又如人們發(fā)現(xiàn)，兩個運動著的帶電粒子在電磁相互作用下動量似乎也

是不守恒的。這時物理學(xué)家把動量的概念推廣到了電磁場，把電磁場的動量也考

慮進(jìn)去，總動量就又守恒了。

（學(xué)生總結(jié)）

牛頓運動定律：低速、宏觀適用，高速（接近光速）、微觀（小到分子原子

尺度）不適用。

動量守恒定律：目前為止物理學(xué)研究的一切領(lǐng)域，即適用于解決宏觀低速運

動問題，也適用于解決微觀高速運動問題。

【課堂練習(xí)】

1.（2002年全國春季高考試題）在高速公路上發(fā)生一起交通事故，一輛質(zhì)

量為15000kg向南行駛的長途客車迎面撞上了一輛質(zhì)量為3000kg向北行駛的卡

車，碰后兩車接在一起，并向南滑行了一段距離后停止。根據(jù)測速儀的測定，長

途客車碰前以20m/s的速度行駛，由此可判斷卡車碰前的行駛速率為（）

A.小于lOm/sB.大于10m/s小于20m/s

C.大于20m/s小于30m/sD.大于30m/s小于40m/s

2.如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量比nu：mB=3:2,它們原來靜止在平板車

C上，A、B間有一根被壓縮了的彈簧，A、B與平板車上表面間動摩擦因數(shù)相

同，地面光滑。當(dāng)彈簧突然釋放后，則有（）

A.A、B系統(tǒng)動量守恒

rrpww/Yw■厲?

B.A、B、C系統(tǒng)動量守恒

C.小車向左運動

D.小車向右運動

3.把一支槍水平固定在小車上，小車放在光滑的水平面上，槍發(fā)射出一顆

子彈時，關(guān)于槍、彈、車，下列說法正確的是（）

A.槍和彈組成的系統(tǒng)，動量守恒

B.槍和車組成的系統(tǒng)，動量守恒

C.三者組成的系統(tǒng)，因為槍彈和槍筒之間的摩擦力很小，使系統(tǒng)的動量變

化很小，可以忽略不計，故系統(tǒng)動量近似守恒

D.三者組成的系統(tǒng)，動量守恒，因為系統(tǒng)只受重力和地面支持力這兩個外

力作用，這兩個外力的合力為零

4.甲、乙兩船自身質(zhì)量為120kg,都靜止在靜水中，當(dāng)一個質(zhì)量為30kg的

小孩以相對于地面6m/s的水平速度從甲船跳上乙船時，不計阻力，甲、乙兩船

速度大小之比：V甲：丫乙=O

5.（2001年高考試題）質(zhì)量為M的小船以速度vo行駛，船上有兩個質(zhì)量皆

為m的小孩a和b,分別靜止站在船頭和船尾?，F(xiàn)在小孩a沿水平方向以速率v

（相對于靜止水面）向前躍入水中，然后小孩b沿水平方向以同一速率v（相對

于靜止水面）向后躍入水中。求小孩b躍出后小船的速度。

6.如圖所示，甲車的質(zhì)量是2kg,靜止在光滑水平面上，上表面光滑，右

端放一個質(zhì)量為1kg的小物體。乙車質(zhì)量為4kg,以5m/s的速度向左運動，與

甲車碰撞以后甲車獲得8m/s的速度，物體滑到乙車上。若乙車足夠長，上表面

與物體的動摩擦因數(shù)為02則物體在乙車上表面滑行多長時間相對乙車靜止？

（g取10m/s2）

甲―一乙

答案：

1.A

2.BC

3.D

4.5:4

5.因均是以對地(即題中相對于靜止水面)的水平速度，所以先后躍入水

中與同時躍入水中結(jié)果相同。

設(shè)小孩b躍出后小船向前行駛的速度為v,取vo為正向，根據(jù)動量守恒定律，

有：

(M+2m)vo=(Mv+mv)-mv,解得：v=(1+—)vo

M

6.乙與甲碰撞動量守恒：m乙v4=m乙v乙'+m甲v甲，

小物體m在乙上滑動至有共同速度v,對小物體與乙車運用動量守恒定律得:

m乙v乙'=(m+m乙)v

對小物體應(yīng)用牛頓第二定律得a=(ig,所以：t=v/|ig

代入數(shù)據(jù)得t=0.4so

1.4《實驗：驗證動量守恒定律》教案設(shè)計

【教學(xué)目標(biāo)】

1.掌握動量守恒定律適用范圍。

2.會用實驗驗證動量守恒定律。

【教學(xué)重難點】

會用實驗驗證動量守恒定律。

【教學(xué)過程】

一、實驗思路

教師：兩個物體在發(fā)生碰撞時，作用時間很短。根據(jù)動量定理，它們的相互

作用力很大。如果把這兩個物體看作一個系統(tǒng)，那么，雖然物體還受到重力、支

持力、摩擦力、空氣阻力等外力的作用，但是有些力的矢量和為0,有些力與系

統(tǒng)內(nèi)兩物體的相互作用力相比很小。因此，在可以忽略這些外力的情況下，碰撞

滿足動量守恒定律的條件。

問題：我們應(yīng)該怎樣設(shè)計實驗，使兩個碰撞的物體所組成的系統(tǒng)所受外力的

矢量和近似為0?

學(xué)生思考，教師總結(jié)。

我們研究最簡單的情況：兩個物體碰撞前沿同一直線運動，碰撞后仍沿這條

直線運動。應(yīng)該盡量創(chuàng)造實驗條件，使系統(tǒng)所受外力的矢量和近似為0。

二、物理量的測量

研究對象確定后，還需要明確所需測量的物理量和實驗器材。

問題：想要驗證動量守恒定律，需要測量哪些物理量？

學(xué)生思考，教師總結(jié)：

根據(jù)動量的定義，很自然地想到，需要測量物體的質(zhì)量，以及兩個物體發(fā)生

碰撞前后各自的速度。

教師：那么物體的質(zhì)量我們可以直接用天平測量，物體碰撞前后的速度呢？

學(xué)生回憶之前我們學(xué)習(xí)了哪些測量物體速度的方法。最后教師總結(jié)可行的方

法進(jìn)行實驗的設(shè)計。

(-)方案一：研究氣墊導(dǎo)軌上滑塊碰撞時的動量守恒

本案例中，我們利用氣墊導(dǎo)軌來減小摩擦力，利用光電計時器測量滑塊碰撞

前后的速度。實驗裝置如圖所示，可以通過在滑塊上添加己知質(zhì)量的物塊來改變

碰撞物體的質(zhì)量。

本實驗可以研究以下幾種情況：

①選取兩個質(zhì)量不同的滑塊，在兩個滑塊相互碰撞的端面裝上彈性碰撞架,

滑塊碰撞后隨即分開。

②在兩個滑塊的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥，碰撞時撞針插入橡皮泥中，

使兩個滑塊連成一體運動。如果在兩個滑塊的碰撞端分別貼上尼龍拉扣，碰撞時

它們也會連成一體。

③原來連在一起的兩個物體，由于相互之間具有排斥的力而分開，這也可視

為一種碰撞。這種情況可以通過下面的方式實現(xiàn)。

在兩個滑塊間放置輕質(zhì)彈簧，擠壓兩個滑塊使彈簧壓縮，并用一根細(xì)線將兩

個滑塊固定。燒斷細(xì)線，彈簧彈開后落下，兩個滑塊由靜止向相反方向運動。

1.實驗步驟：

(1)測質(zhì)量：用天平測出滑塊的質(zhì)量。

(2)安裝：正確安裝好氣墊導(dǎo)軌。

（3）實驗：接通電源，利用配套的光電計時裝置測出兩滑塊各種情況下碰

撞前后的速度（①改變滑塊的質(zhì)量；②改變滑塊的初速度大小和方向）。

（4）驗證：一維碰撞中的動量守恒。

2.數(shù)據(jù)處理

（1）滑塊速度的測量：丫=心/加，式中Ax為滑塊擋光片的寬度（儀器說明

書上給出，也可直接測量），加為數(shù)字計時器顯示的滑塊（擋光片）經(jīng)過光電門

的時間。

（2）驗證的表達(dá)式：〃2W/+"22y2=，"W/'+〃22y2,

（二）方案二：利用斜槽上滾下的小球驗證動量守恒定律

1.實驗步驟：

（1）測質(zhì)量：用天平測出兩小球的質(zhì)量，并選定質(zhì)量大的小球為入射小球。

（2）安裝：按照圖甲所示安裝實驗裝置，調(diào)整固定斜槽使斜槽底端水平。

（3）鋪紙：白紙在下，復(fù)寫紙在上且在適當(dāng)位置鋪放好，記下重垂線所指

的位置0。

（4）放球找點，不放被撞小球，每次讓入射小球從斜槽上某固定高度處自

由滾下，重復(fù)10次。用圓規(guī)畫盡量小的圓把所有的小球落點圈在里面。圓心尸

就是小球落點的平均位置。

（5）碰撞找點，把被撞小球放在斜槽末端，每次讓入射小球從斜槽同一高

度自由滾下，使它們發(fā)生碰撞，重復(fù)實驗10次。用步驟4的方法，標(biāo)出碰后入

射小球落點的平均位置和被撞小球落點的平均位置N,如圖所示。

O「'、，八'、，八、、

*、■,、一，

MPN

（6）驗證：連接N,測量線段OP、OM、ON的長度。將測量數(shù)據(jù)填入表

中。最后代入mrOP。

（7）結(jié)束：整理好實驗器材放回原處。

2.數(shù)據(jù)處理：

驗證的表達(dá)式：m1-OP=mi-OM+m?-ON

（三）方案三：在光滑桌面上兩車碰撞完成一維碰撞實驗

1.實驗器材

光滑長木板、打點計時器、紙帶、小車（兩個）、天平、撞針、橡皮泥。

2.實驗步驟

（1）測質(zhì)量：用天平測出兩小車的質(zhì)量。

（2）安裝，將打點計時器固定在光滑長木板的一端，把紙帶穿過打點計時

器，連在小車的后面，在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥。

（3）實驗：接通電源，讓小車A運動，小車五靜止，兩車碰撞時撞針插入

橡皮泥中，把兩小車連接成一體運動。

（4）測速度：通過紙帶上兩計數(shù)點間的距離及時間由》=當(dāng)算出速度。

At

（5）改變條件：改變碰撞條件，重復(fù)實驗。

（6）驗證：一維碰撞中的動量守恒。

3.數(shù)據(jù)處理

（1）小車速度的測量：笠=華，式中△久是紙帶上兩計數(shù)點間的距離，可用

At

刻度尺測量，At為小車經(jīng)過的時間，可由打點間隔算出。

（2）驗證的表達(dá)式：miV1+m2V2=miviz+m2Vi'

4.注意事項

（1）前提條件：碰撞的兩物體應(yīng)保證“水平”和“正碰”。

（2）若利用“氣墊導(dǎo)軌”完成實驗，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時，注意利用水平儀確

保導(dǎo)軌水平。

若用“斜槽”完成實驗，斜槽末端的切線必須水平，入射小球每次都必須從

斜槽同一高度由靜止釋放。

5.誤差分析

（1）系統(tǒng)誤差：主要來源于裝置本身是否符合要求，即：

①碰撞是否為一維碰撞。

②實驗是否滿足動量守恒的條件：如氣墊導(dǎo)軌是否水平，兩球是否等大。

（2）偶然誤差：主要來源于質(zhì)量m和速度v的測量。

（3）改進(jìn)措施：

①設(shè)計方案時應(yīng)保證碰撞為一維碰撞，且盡量滿足動量守恒的條件。

②采取多次測量求平均值的方法減小偶然誤差。

【課堂練習(xí)】

1.（2017.江西模擬）利用頻閃照相和氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”

的實驗，步驟如下：

①用天平測出滑塊A、B的質(zhì)量分別為200g和300g；

②安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；

③向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；

④把A、B兩滑塊放到導(dǎo)軌上，并給它們一個初速度，同時開始閃光照相,

閃光的時間間隔設(shè)定為0=0.25,照片如圖所示。

結(jié)合實驗過程和圖象分析知：該圖象是閃光4次攝得的照片，在這4次閃光

的瞬間，A、B兩滑塊均在0?80cm刻度范圍內(nèi)；第一次閃光時，滑塊A恰好通

過x=55cm處，滑塊8恰好通過x=70cm處；碰撞后有一個滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。

設(shè)向右為正方向，試分析：滑塊碰撞時間發(fā)生在第一次閃光后—s,碰撞前兩

滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和為—kg-m/s,碰撞后兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和

為kg-m/so

答案：0.1；-0.2；-0.2

2.（2017.湖北黃岡中學(xué)期中）某同學(xué)用圖甲所示裝置通過半徑相同的a、b

兩球的碰撞來驗證動量守恒定律。圖中P。是斜槽，QR為水平槽。在記錄紙上

記下重垂線所指的位置。。實驗時先使。球從斜槽上某一固定位置G由靜止開

始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復(fù)上述操作10次，得到

10個落點痕跡，確定小球a的落點平均位置瓦再把人球放在水平槽末端R,讓

a球仍從固定位置G由靜止開始滾下，與b球碰撞后，落到水平地面的記錄紙上，

重復(fù)10次，得到兩球的落點平均位置分別為A和C,其中人球落點痕跡如圖乙

（1）碰撞后b球的水平射程應(yīng)取為—cm。

（2）在以下選項中，哪些是本次實驗必須進(jìn)行的測量？

答：一（填選項序號）。

A.水平槽上未放。球時，測量a球落點位置到。點的距離幻

B.。球與匕球碰撞后，分別測量0球和。球的落點位置到。點的距離X2、

X3

C.測量。球或b球的直徑d

D.測量a球和〃球的質(zhì)量〃物、〃彷（或兩球質(zhì)量之比）

E.測量G點相對于水平槽面的高度H

（3）按照本實驗方法，已知a球的質(zhì)量為機(jī)”，。球的質(zhì)量為根/>,〃?“>儂，

那么動量守恒定律的驗證式為—（用實驗中所測物理量相應(yīng)字母表示）。

答案：（1）64.5（64.2?64.8均可）；（2）ABD；（3）max\=maxi+mi）X3

3.（2017,湖南師大附中模擬）如圖所示是用來驗證動量守恒定律的實驗裝

置，彈性球1用細(xì)線懸掛于。點，。點正下方桌子的邊緣有一豎直立柱。實驗

時，調(diào)節(jié)懸點，使彈性球1靜止時恰與立柱上的球2接觸且兩球等高。將球1

拉至A點，并使之靜止，同時把球2放在立柱上。釋放球1,當(dāng)它擺到懸點正下

方時與球2發(fā)生對心碰撞。碰后球1向左最遠(yuǎn)可擺至B點，與球2落到水平地

面上的。點。測出有關(guān)數(shù)據(jù)即可驗證1、2兩球碰撞時動量守恒?，F(xiàn)已測出彈性

球1和2的質(zhì)量〃“、m2A點離水平桌面的距離為a,B點離水平桌面

的距離為從此外：

（1）還需要測量的量是、和

（2）根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，該實驗中動量守恒定律的表達(dá)式為

答案：（1）C點與桌子邊緣間的水平距離c、立柱高〃、桌面高H；（2）2加而與

=2m\yfb—h+

4.（2017.山東泰安一模）如圖所示，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒

定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。

OMPN

（1）實驗必須滿足的條件是（填選項的符號）。

A.斜槽軌道必須是光滑的

B.斜槽軌道末端的切線是水平的

C.入射小球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下

D.若入射小球的質(zhì)量為"21,被碰小球的質(zhì)量為機(jī)2,則

（2）圖中。點是小球拋出點在地面上的垂直投影。實驗時，先讓小球1多

次從斜軌上S位置由靜止釋放，找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程萬萬，

然后，把小球2靜置于軌道的末端，再將小球1從斜軌上S位置由靜止釋放，與

小球2發(fā)生碰撞，并多次重復(fù)。接下來要完成的必要步驟是（填選項

的符號）。

A.用天平測量兩個小球的質(zhì)量如、mi

B.測量小球1開始釋放的高度％

C.測量拋出點距地面的高度”

D.分別找到小球1、小球2相碰后平均落點的位置M、N

E.測量平拋射程為而、~ON

（3）若兩球碰撞前后的動量守恒，則滿足的表達(dá)式為

（用（2）中測量的量表示）。

(4)若加i=45.0g、加2=9.0g,OP=46.20cmoplijON可能的最大值為cm

(小數(shù)點后保留兩位)。

答案：(1)BCD(2)ADE(3)mCOP=m\~0M+m?~dN(4)77.00

1.5《彈性碰撞和非彈性碰撞》教案設(shè)計

【教學(xué)目標(biāo)】

一、知識與技能

1.了解彈性碰撞、非彈性碰撞和完全非彈性碰撞；會應(yīng)用動量、能量的觀

點綜合分析解決一維碰撞問題。

2.加深對動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律的理解，能運用這兩個定律解決

碰撞問題。

二、過程與方法

通過實驗增強學(xué)生對于碰撞問題中動量和機(jī)械能的守恒或不守恒的深層理

解。

三、情感態(tài)度與價值觀

1.滲透“學(xué)以致用”的思想，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

2.通過分組合作的探究性學(xué)習(xí)過程，鍛煉學(xué)生主動與他人合作的精神，有

將自己的見解與他人交流的愿望，敢于堅持正確觀點，勇于修正錯誤，具有團(tuán)隊

精神。

【教學(xué)重難點】

用動量守恒定律、機(jī)械能守恒定律討論碰撞問題。

【教學(xué)過程】

一、復(fù)習(xí)提問、新課導(dǎo)入

教師：如果一個系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢量和為0,這個系統(tǒng)的總

二、新課教學(xué)

（一）彈性碰撞和非彈性碰撞

分析左圖：由動量守恒得：mrv+0=0+m2v'

由于?Tii=m2=m；得：v'=v

則E初=gznu2；￡=^mv2

碰撞前后機(jī)械能守恒，無能量損失。

我們把這種碰撞稱為彈性碰撞。

分析右圖：由動量守恒得：mv+0=2mv'vz=|v

貝1]E次=jnrp2；g=12m=^mv2

碰撞前后機(jī)械能不守恒。（一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。）

我們把這種碰撞稱為非彈性碰撞。

總結(jié)：

1.彈性碰撞：如果系統(tǒng)在碰撞前后動能不變，這類碰撞叫作彈性碰撞。

2.非彈性碰撞：如果系統(tǒng)在碰撞后動能減少，這類碰撞叫作非彈性碰撞。

（-）彈性碰撞的實例分析

1.對心碰撞與非對心碰撞

碰撞前碰撞后

碰撞前碰撞后

學(xué)生觀察這兩種碰撞的不同，總結(jié)：

（1）對心碰撞：碰撞前后的速度都沿同一條直線，也稱正碰。

（2）非對心碰撞：碰撞前后的速度不在一條直線，也稱斜碰。

2.彈性碰撞

己知：如圖，地面光滑，物體巾1以速度％與原來靜止的物體機(jī)2發(fā)生彈性碰

撞，碰后它們的速度分別為%'和%'，求％'和外'。

mm

O——1o2

①

分析：由動量守恒得：+0=mxv'r+m2V2......

22

由機(jī)械能守恒得：=|mxVi+|m2V2...②

聯(lián)立①②得:

mL-m2

mi+m2

請學(xué)生分析幾下幾種情況下的速度情況：

(1)若恤=m2

(2)若叫?m2

(3)若TH]?m2

學(xué)生回答，教師總結(jié)：

(1)若巾[=力2；得：V[=0;V2=V1；則：兩小球交換速度。

(2)若7nl?ni2；得：vi25vi;v22vi；則：7nl速度幾乎不變，以近乎兩倍

的速度被撞出去。

(3)若加1?m2;得：v[?-vr；V2y0；則：mi幾乎以原速彈回，Hi?幾乎不動。

教師舉例說明這三種情況，并用動畫演示這三種情況的小球碰撞結(jié)果。

【例題1】兩球做相向運動，碰撞后兩球變?yōu)殪o止，則碰撞前兩球()

A.質(zhì)量一定相等

B.動能一定相等

C.動量大小一定相等

D.以上均不正確

【答案】C

【解析】碰撞前后動量守恒，碰后靜止，則系統(tǒng)總動量為0,說明兩球動量

大小相等，方向相反。

【例題2】在光滑水平面上相向運動的??、？?兩小球發(fā)生正碰后一起沿??原

來的速度方向運動，這說明原來()

A.??球的質(zhì)量一定大于??球的質(zhì)量

B.??球的速度一定大于??球的速度

C.??球的動量一定大于??球的動量

D.??球的動能一定大于??球的動能

【答案】C

【解析】根據(jù)碰撞前后動量守恒，說明總動量沿??的運動方向，則C正確。

【例題3】在光滑水平面上，兩球沿著球心連線以相等速率相向而行，并發(fā)

生碰撞下列現(xiàn)象中不可能發(fā)生的是（）

A.若兩球質(zhì)量相等，碰后以某一相等速率相互分開

B.若兩球質(zhì)量相等，碰后以某一相等速率同向而行

C.若兩球質(zhì)量不同，碰后以某一相等速率互相分開

D.若兩球質(zhì)量不同，碰后以某一相等速率同向而行

【答案】B

【解析】根據(jù)碰撞動量守恒以及碰撞前后機(jī)械能不增加，得出B不可能發(fā)

生。

【例題4】甲、乙兩球在光滑水平軌道上運動，它們的動量分別是5kg-m/s

和7kg-m/s,甲追上乙并發(fā)生碰撞，碰撞后乙球的動量變?yōu)?0kg-m/s,則兩球

質(zhì)量m用與m7的關(guān)系可能是（）

A.=7n甲

B.7n4=2m甲

C.4m甲二m乙

D.=6m甲

【答案】c

【解析】根據(jù)動量守恒得P7=2kg-m/s,設(shè)碰前兩球的速度分別為%、v2,

碰后兩球的速度分別為川、因，根據(jù)題意以及不發(fā)生二次碰撞得：%>%；v；<

v',又有：P=mv,算出0.2WTH陽：m<-

2乙丁乙z7

【課堂練習(xí)】

1.在氣墊導(dǎo)軌上，一個質(zhì)量為400g的滑塊以15cm/s的速度與另一質(zhì)量為

200g、速度為10cm/s并沿相反方向運動的滑塊迎面相撞，碰撞后兩個滑塊粘在

一起。

（1）求碰撞后滑塊速度的大小和方向。

（2）這次碰撞，兩滑塊共損失了多少機(jī)械能？

2.速度為10m/s的塑料球與靜止的鋼球發(fā)生正碰，鋼球的質(zhì)量是塑料球的

4倍，碰撞是彈性的，求碰撞后兩球的速度。

3.有些核反應(yīng)堆里要讓中子與原子核碰撞，以便把中子的速度降下來。為

此，應(yīng)該選用質(zhì)量較大的還是質(zhì)量較小的原子核？為什么？

4.一種未知粒子跟靜止的氫原子核正碰，測出碰撞后氫原子核的速度是

3.3xl07m/so該未知粒子跟靜止的氮原子核正碰時，測出碰撞后氮原子核的速度

是4.4xl()6m/s。已知氫原子核的質(zhì)量是mH,氮原子核的質(zhì)量是14mH,上述碰撞

都是彈性碰撞，求未知粒子的質(zhì)量。

【課堂小節(jié)】

一、彈性碰撞和非彈性碰撞(碰撞前后機(jī)械能不增加)

1.彈性碰撞：碰撞過程中機(jī)械能守恒。

2.非彈性碰撞：碰撞過程中機(jī)械能不守恒，一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)內(nèi)能。

二、彈性碰撞的實例分析

1.對心碰撞與非對心碰撞

碰撞前碰撞后

碰撞前碰撞后

(1)對心碰撞：碰撞前后的速度都沿同一條直線，也稱正碰。

(2)非對心碰撞：碰撞前后的速度不在一條直線，也稱斜碰。

2.彈性碰撞

m1—m2

v[=--------vi

mx+m2

2m1

v'2=

+m2

(1)若巾1=力2；得：=0;%=%；則：兩小球交換速度。

(2)若加1?機(jī)2；得：V'l*V1>%Q2%；則：機(jī)1速度幾乎不變，以近

乎兩倍的速度被撞出去。

(3)若7721?m2；得：v[?-vx;v'2~0;則：巾1幾乎以原速彈回，力2幾

乎不動。

1.6《反沖現(xiàn)象火箭》教案設(shè)計

【教學(xué)目標(biāo)】

一、知識與技能

1.理解反沖運動概念及其特點，理解反沖運動的物理實質(zhì)。

2.能夠運用動量守恒定律分析、解決有關(guān)反沖運動的問題。

3.知道火箭的飛行原理及其應(yīng)用。

二、過程與方法

1.通過觀察反沖現(xiàn)象，尋找它們共同規(guī)律的過程培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和發(fā)

現(xiàn)問題的能力。

2.進(jìn)一步提高運用動量守恒定律分析和解決實際問題的能力。

三、情感態(tài)度與價值觀

1.了解我國的航空、航天事業(yè)的巨大成就和當(dāng)前的航空、航天計劃，激發(fā)

學(xué)生熱愛祖國的情感。