2022年西北师大附中高一物理奥赛教案动量守恒定律.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 课 题学习必备欢迎下载第三节动量守恒定律学问目标：1懂得动量守恒定律的准确含义和表达式；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畴；才能目标：教 学 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；2学会用动量守恒定律说明现象；3会应用动量守恒定律分析求解一维运动问题；德育目标：1通过动量守恒定律的推导出,谨的推理方法；培育同学实事求是的科学态度和严2明白自然科学规律进展的深远意义及对社会进展的庞大推动作 用；课 型 课 时 重 点 难 点教 学 方 法新授课 2 课时 把握动量守恒定律的推导

2、、表达式、适用范畴和守恒条件；正确判定系统在所争论的过程中动量是否守恒；第一通过演示试验使同学明白系统相互作用过程中动量守恒,再使 同学清晰地懂得动量守恒定律的推导过程、守恒条件及适用范畴,即用 试验法、推理法归纳法、举例讲授法；教 具名师归纳总结 教学过程第 1 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载摘要 动量定理告知我们： 一个物体在受到力作用一段时间后,物体的动量会发生变化,动量的变化量等于物体所受合外力的冲量；假如两个物体发生相互作用时,物体动量 也会发生变化, 这两个物体动量变化的规律是什么呢？动量守恒定律就特地解

3、决这个 问题；第 1 课时 复习：1 动量定理的内容什么？动量定理的数学表达式怎么写？物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量；Ftmvmv2动量定理的物理意义是什么？动量定理说明：一个物体受合外力力作用一段时间后,物体的动量会发生变化；引入：假如两个物体发生相互作用后,它们的动量会发生变化吗？演示试验：请两个同学穿上旱冰鞋,靠近站在 教室前边,让同学甲推乙一下,同学观 察现象；现象： 两位同学都向相反的方向运 动；分析： 两位同学原先靠近站立,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,如假设地面光滑,那么 他们的动量变化遵循什么规律呢？本节

4、课我们来探讨这个问题；新课教学：名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载一、动量守恒定律的推导在光滑水平面上做匀速运动的两个小球,质量分别是 m1和 m2,沿着同始终线向相同的方向运动,速度分别是v 1 和v 和v2；v2, 且v2v 1 , 经 过 一 段 时 间后, m2 追上了 m 1,两球发生碰撞,碰撞后的速度分别是（1）两个小球在碰撞过程中所受到的平均作用力F 和 F有什么关系？（2）写出碰撞过程中小球各自所受到的合外力的冲量和每个小球动量的变化；（3）分析碰撞前后两球的动量变化有何关系？分析：

5、 两球碰撞前后,它们各自的动量都发生了变化,引起动量变化的缘由是受到了冲量的作用,分别以N 2 N1 两球为争论对象,分析受力情形球受重力、支持力、 弹力F2 m2 m1 F1 （碰撞过程中产生的弹力）,其中,重力与支持力平稳；m 2g m1g 假设两球碰撞的时间为t,应用动量定理：球 1：F 1tm 1 v 1m 1 v 1球 2：F2tm2 v2m2v2由牛三定律得：F1=F2m 1 v1m1v 1=（m2v2m2v2 m 1 v1m1v 1（m2 v2m 2v2=0 或p1p20m 1 v1m2v2m1 v 1m2v2 争论：以上三式的意义分别是什么？式说明两球在碰撞过程中动量变化大小相

6、等,方向相反；式说明两球在碰撞过程中动量变化的矢量和为0,两球的动量变化相互抵消名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载了；式说明如将两球看成整体,就作用前系统的总动量等于作用后系统的总动量；即,系统整体的总动量不变守恒；二、动量守恒定律1内容： 系统不受外力或者所受外力之和为零时,2数学表达式：p1p2=p1 p2或,m 1 v 1 m 2 v 2 m 1 v 1 m 2 v 2这个系统的总动量保持不变；3适用条件：系统不受外力,或者所受外力之和为零；4适用范畴：正碰、斜碰；宏观、微观、低速、高速；动量

7、守恒定律对内力的性质没有限制,可以是万有引力、安培力、原子核内的相互作用力等；巩固练习：摸索与争论： P10,摸索与争论；习题（2）（3）弹力、摩擦力、 库仑力、练习 1：质量为 4.0kg 的物体 A 静止在光滑水平桌面上,另一个质量为 2.0kg 的物体 B 以 5.0m/s 的水平速度与物体 A 相撞,撞后物体 B 以 1.0m/s 的速度反向弹回,就 A 球碰撞后的速度为多少？练习 2：如图 7-5-2 所示,一质量 M 3 . 0 kg 的长方形木板 B 放在光滑水平地面上,在其右端放一质量 m 1 . 0 kg 的小木块 A；现以地面为参照系,给 A 和 B 以大小均为 4 0.

8、m s,方向相反的初速度,使 A 开头向左运动, B 开头向右运动,但最终 A并没有滑离 B 板；站在地面的观看者看到在一段时间内小木块 A正在做加图 752 速运动, 就在这段时间内的某时刻木板 B 相对地面的速度大小可能是（）A2 4. m s B2 . 8 m s C3 . 0 m s D1 8. m s2应用动量守恒定律解题的一般步骤名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载（1）确定争论对象（即相互作用的系统）；（2）对系统进行受力分析,分清哪些力是内力,哪些是外力；（3）判定是否符合动量守恒的条

9、件；（4）恰当选取初态和末态,分别确定初末状态系统的总动量,依据动量守恒定 律的列方程；（5）解方程；第 2 课时 复习提问：1动量守恒定律的内容是什么？数学表达式怎么写？2动量守恒定律成立的条件是什么？例题 1：在水平轨道上放置一门质量为 M 的炮车, 发射炮弹的质量为 m,炮车与 轨道间摩擦力不计,当炮身与水平方向成 角发射炮弹时, 炮弹相对于炮身的出口速 度为 v 0,试求炮车后退的速度有多大？师生共同分析：选定的争论对象是：炮弹和炮车构成的系统系统所受到的力：系统在发射过程中受到两个力作用,一是二者的重力 G,二 0,系统动量不守 是地面的支持力 F,因倾斜发射炮弹,故支持力 FG,合

10、外力不为恒但因水平方向上外力之和为 守恒解题过程：0,符合动量守恒的条件得到在水平方向上动量名师归纳总结 以 v0 在水平方向的重量为正方向（留意v 0 是炮弹相对炮身的速度）第 5 页,共 8 页就炮弹对地的水平分速度为：v 0cos v；据水平方向动量守恒得：mv 0cos -vMv=0解得：vmv0cosMm- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载老师总结：当物体系受到的合外力不为 0 时,系统总动量不守恒,但其合外力在某一方向的重量为 0,或合外力或该方向的矢量和为 0,就物体系在该方向的动量守恒,或者说总动量在该方向上的重量守恒例

11、题 2：斜向上抛出的手榴弹,到达最高点时速度为10m/s,在最高点处爆炸后分裂成 1kg 和 0.5kg 的两部分,其中 0.5kg 的那部分以5m/s 的速度与原速度反向运动,就另一部分此时的速度大小为多少？方向如何？解析：规定手榴弹的初速度方向为正；Mv0Mvm 1v 1m 2v2v20m 1 v 1m 2代入数据,得v217.5m/s例题 2（鸿宇班）：如图 7-2-13 所示, A、B是静止在水平地面上完全相同的两块长木板； A 的左端和B 的右端相接触；两板的质量皆为M20.kg,长度皆为l.10 m,C是一质量为m1.0kg的小物块；现给C一初速度v 020.m/s,使它从 B板的

12、左端开头向右滑动,已知地面是光滑的,而 C 与 A、B 之间的动摩名师归纳总结 擦因数都是0 .10；求（取重力加速度g10m/s2）第 6 页,共 8 页最终 A、B、C各以多大的速度做匀速运动；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载四、 动量守恒定律成立条件的推广1系统所受合外力不为零,但是内力远远大于外力,系统的动量守恒；2系统所受合外力不为零,但在某一方向上所受合外力为零,这个方向上系统的动量守恒；五、平均动量守恒例 3：如下列图,静止在光滑水平面上的平板车,长为 L=5m,质量为 m1=150kg ,站在车尾的人质量为 m2=5

13、0kg,当人在车上由车尾走到车头时,求在这一过程中,车移动的距离是多大？解析：以人和平板车组成的系统为争论对象,系统受到的合外力为零,动量守恒；方法 1：设人的速度为 v 1,移动的位移为 s1；平板车移动的速度为 v2,位移为 s2；m 1 v 1 m 2 v 2 0两边同乘以人的运动时间,得：m 1 s 1 m 2 s 2 0由位置关系可得：s1+s2=L 解得：s 2 m 1 L =1.25m m 1 m 2s2 s1 方法 2：m 1 v 1 t m 2 v 2 t 0m 1 v 1 t t m 2 v 2 t t 0,（t 0）m 1 v 1 ti t m 2 v 2 ti t 0得

14、：m 1 s 1 m 2 s 2 0,s 2 m 1 L =1.25m m 1 m 2练习：1载人气球原先静止于高为h 的高空,气球质量为M ,气球下方有一个质量为m 的人,如要使人沿气球下的绳梯安全的滑到地面,就绳梯至少为多长？（人可看成质点）名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 答案：M（lh）mh0学习必备欢迎下载得：l M m h M2一块质量为 M ,底边长为 b 的三角形劈块静止于光滑水平面上,如右图所示 有一质量为 m 的球从斜面顶部无初速滑究竟部时,求 劈块移动的距离；解析： 三角形劈块和球组成的系统在水

15、平方向上 动量守恒,由平均动量守恒可得；sMmmb课堂小结：通过本节课的学习,我们知道：1动量守恒定律争论的是相互作用的物体组成的系统；2系统“ 总动量保持不变” 不是指系统的初、末两个时刻的总动量相等,而是指系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等,体的总动量都保持不变；但决不能认为系统内的每一个物3系统动量守恒的条件是：（1）系统不受外力,或者所受外力之和为零；（2）系统所受外力不为零,但是在某一方向上系统所受合外力为零,在这一方向上系统的动量守恒；（3）系统所受合外力不为零,但是系统的内力远远大于外力,系统的总动量守恒；4动量守恒定律不仅适用于宏观物体的低速运动,对微观现象的高速运动仍旧适用；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 8 页