高二物理選修35　16.3　動量守恒定律　教學(xué)案

1、.人教版高二物理選修3-5動量守恒定律教學(xué)案教學(xué)目的： 1理解動量守恒定律確實切含義和表達(dá)式2能用動量定理和牛頓第三定律推導(dǎo)出動量守恒定律3知道動量守恒定律的適用條件和適用范圍教學(xué)重點：掌握動量守恒定律的推導(dǎo)、表達(dá)式、適用范圍和守恒條件教學(xué)難點：正確判斷系統(tǒng)在所研究的過程中動量是否守恒教學(xué)方法：實驗法、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】我們在上幾節(jié)課，學(xué)習(xí)了動量和沖量以及動量定理，動量定理已經(jīng)把一個物體的動量變化跟物體所受外力作用一段時間嚴(yán)密聯(lián)絡(luò)起來了，但是根據(jù)牛頓第三定律我們可以知道這個受到作用力的物體也

2、一定會施加一個反作用力，也就是說力的作用是互相的，因此，我們就非常有必要研究一下有互相作用的物體系的動量變化規(guī)律【講授新課】一動量守恒定律的推導(dǎo)例：如圖，在光滑程度面上做勻速運(yùn)動的兩個小球，質(zhì)量分別是m1 和m2，沿著同一直線向一樣的方向運(yùn)動，速度分別是v1和v2，且v2v1，經(jīng)過一段時間后，m2追上了m1，兩球發(fā)生碰撞，碰撞后的速度分別是v1和v2試分析碰撞中兩球動量的變化量有何關(guān)系。第一個小球和第二個小球在碰撞中所受的平均作用力F1和F2是一對互相作用力，大小相等，方向相反，作用在同一直線上，作用在兩個物體上；第一個小球受到的沖量是： F1t=m1v1-m1v1第二個小球受到的沖量是：F2

3、t=m2v2-m2v2又F1和F2大小相等，方向相反。所以F1t=-F2tm1v1-m1v1=-m2v2-m2v2由此得：m1v1+m2v2=m1v1+m2v2 即：p1+p2=p1+p2表達(dá)式的含義：兩個小球碰撞前的總動量等于碰撞后的總動量1系統(tǒng)：有互相作用的物體構(gòu)成一個系統(tǒng)例如實驗中的兩輛小車或推導(dǎo)實例中碰撞的兩個小球；2內(nèi)力：系統(tǒng)中互相作用的各物體之間的互相作用力叫做內(nèi)力例如：實驗中兩小車通過彈簧施加給對方的彈力；兩小球在碰撞中施加給對方的平均作用力3外力：外部其他物體對系統(tǒng)的作用力叫做外力例如實驗和推導(dǎo)實例中的重力和支持力二動量守恒定律的條件和內(nèi)容1動量守恒定律的條件：系統(tǒng)不受外力或者

4、所受外力之和為0。2動量守恒定律的內(nèi)容：一個系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為0，這個系統(tǒng)的總動量保持不變這個結(jié)論叫動量守恒定律3動量守恒定律的表達(dá)式：p1+p2=p1+p2動量守恒定律的幾種表達(dá)式為：p=p系統(tǒng)互相作用前的總動量p等于互相作用后的總動量pp=0系統(tǒng)總動量增量為0p=-p2互相作用的兩個物體構(gòu)成系統(tǒng)兩物體動量增量大小相等、方向相反m1v1+m2v2=m1v1+m2v2互相作用兩個物體組成系統(tǒng)，前動量和等于后動量和三動量守恒定律的適用范圍：動量守恒定律不但能解決低速運(yùn)動問題，而且能解決高速運(yùn)動問題，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講例1：甲、乙兩物

5、體沿同一直線相向運(yùn)動，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，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為正方向。那么v1=+3m/s,v2=1m/s。碰后v1'=-2m/s,v2'=2m/s根據(jù)動量守恒定律應(yīng)有m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'移項整理后可得m1比m2為代入數(shù)值后可得m1/m2=3/5，即甲、乙兩物體的質(zhì)量比為35。例2：質(zhì)量為30kg的小孩以8m/s的程度速度跳上一輛靜止在程度軌道上的平板車，平板車的質(zhì)量是80kg，求小孩跳上車后他們共同的速

6、度。分析與解：對于小孩和平板車系統(tǒng)，由于車輪和軌道間的滾動摩擦很小，可以不予考慮，所以可以認(rèn)為系統(tǒng)不受外力，即對人、車系統(tǒng)動量守恒。跳上車前系統(tǒng)的總動量 p=mv 跳上車后系統(tǒng)的總動量 p'=m+MV由動量守恒定律有mv=mMV解得 小結(jié)：動量守恒定律的解題步驟：1、分析系統(tǒng)由多少個物體組成，受力情況怎樣，判斷動量是否守恒；2、規(guī)定正方向一般以原速度方向為正，確定互相作用前后的各物體的動量大小，正負(fù)；3、由動量守恒定律列式求解.穩(wěn)固練習(xí)一、選擇題1.把一支槍程度固定在小車上，小車放在光滑的程度地面上，槍發(fā)射子彈時，關(guān)于槍、子彈和車的以下說法正確的有A.槍和子彈組成的系統(tǒng)動量守恒 B.槍

7、和車組成的系統(tǒng)動量守恒C.槍、子彈和車組成的系統(tǒng)動量守恒D.假設(shè)忽略不計子彈和槍筒之間的摩擦，槍和車組成的系統(tǒng)動量守恒2.兩球相向運(yùn)動，發(fā)生正碰，碰撞后兩球均靜止，于是可以斷定，在碰撞以前兩球A.質(zhì)量相等B.速度大小相等C.動量大小相等D.以上都不能斷定3.在以下幾種現(xiàn)象中，動量守恒的有A.原來靜止在光滑程度面上的車，從程度方向跳上一個人，人車為一系統(tǒng)B.運(yùn)發(fā)動將鉛球從肩窩開場加速推出，以運(yùn)發(fā)動和球為一系統(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.光滑程度面上放一斜面，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)總動量守恒，這個系統(tǒng)中A.

8、一個物體增加的速度等于另一個物體減少的速度 B.一物體受的沖量與另一物體所受的沖量相等C.兩個物體的動量變化總是大小相等、方向相反 D.系統(tǒng)總動量的變化為零5.一只小船靜止在水面上，一個人從小船的一端走到另一端，不計水的阻力，以下說法中正確的選項是A.人在小船上行走，人對船的沖量比船對人的沖量小，所以人向前運(yùn)動得快，小船后退得慢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)動得快，小船后退得慢C.當(dāng)人停頓走動時，因為小船慣性大，所在小船要繼續(xù)向后退D.當(dāng)人停頓走動時.因為總動量守恒，所以小船也停頓后退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，放在光滑的程

9、度面上，由靜止同時放開兩手后一小段時間內(nèi)A.A的速率是B的一半B.A的動量大于B的動量C.A受的力大于B受的力D.總動量為零7.如下圖，F(xiàn)1、F2等大反向，同時作用于靜止在光滑程度面上的A、B兩物體上，MA>MB，經(jīng)過一樣時間后撤去兩力.以后兩物體相碰并粘成一體，這時A、B將A.停頓運(yùn)動B.向右運(yùn)動 C.向左運(yùn)動D.仍運(yùn)動但方向不能確定二、填空題8.在光滑的程度面上，質(zhì)量分別為2kg和1kg的兩個小球分別以0.5m/s和2m/s的速度相向運(yùn)動，碰撞后兩物體粘在一起，那么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程度面上，一顆質(zhì)量為m=20g的子彈以v0=

10、100m/s的速度程度飛來，射穿木塊后以80m/s的速度飛去，那么木塊速度大小為_m/s.10.質(zhì)量是80kg的人，以10m/s的程度速度跳上一輛迎面駛來的質(zhì)量為200kg、速度為5m/s的車上，那么此后車的速度是_m/s，方向_.三、計算題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的子彈自左方程度射穿此木塊，穿透前后子彈的速度分別為v0和v，求:1子彈穿過后，木塊的速度大小;2子彈穿過后瞬間，細(xì)繩所受拉力大小12.甲、乙兩個溜冰者相對而立，質(zhì)量分別為m甲=60kg，m乙=70kg，甲手中另持有m=10kg的球，假如甲以相對地面的程度速度v0=4m/s把球拋給乙，求:1甲拋出球后

11、的速度;2乙接球后的速度一般說來，“老師概念之形成經(jīng)歷了非常漫長的歷史。楊士勛唐初學(xué)者，四門博士?春秋谷梁傳疏?曰：“師者教人以不及，故謂師為師資也。這兒的“師資，其實就是先秦而后歷代對老師的別稱之一。?韓非子?也有云：“今有不才之子師長教之弗為變其“師長當(dāng)然也指老師。這兒的“師資和“師長可稱為“老師概念的雛形，但仍說不上是名副其實的“老師，因為“老師必需要有明確的傳授知識的對象和本身明確的職責(zé)。13.在光滑程度面上，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，發(fā)生正碰后，A球的速度為,求碰后B球的速率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

12、鉤，假設(shè)列車受到的阻力與質(zhì)量成正比，牽引力恒定，那么當(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)動如下圖，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，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，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?不計水的阻力參考答案1C2 C 3A 4CD 5BD 6AD 7A8答案:;方向跟1kg小球原來的方向一樣9答案:0.2宋以后，京師所設(shè)小學(xué)館和武學(xué)堂中的老師稱謂皆稱之為“教

13、諭。至元明清之縣學(xué)一律循之不變。明朝入選翰林院的進(jìn)士之師稱“教習(xí)。到清末，學(xué)堂興起，各科老師仍沿用“教習(xí)一稱。其實“教諭在明清時還有學(xué)官一意，即主管縣一級的教育生員。而相應(yīng)府和州掌管教育生員者那么謂“教授和“學(xué)正?！敖淌凇皩W(xué)正和“教諭的副手一律稱“訓(xùn)導(dǎo)。于民間，特別是漢代以后，對于在“?；颉皩W(xué)中傳授經(jīng)學(xué)者也稱為“經(jīng)師。在一些特定的講學(xué)場合，比方書院、皇室，也稱老師為“院長、西席、講席等。10答案:0.71;與原來的方向一樣11答案:1212答案:1，與拋球的方向相反2，與球的運(yùn)動方向一樣13答案:14答案:15答案:以甲船和乙船及其中的麻袋為研究對象，以甲船原來的運(yùn)動方向為正方向.麻袋與船發(fā)生互相作用后獲得共同速度.由動量守恒定律有互相作用后甲船速度v甲=0以乙船和甲船中的麻袋為研究對象，有互相作用后乙船速度v乙=0由、兩式解得“教書先生恐怕是市井百姓最為熟悉的一種稱呼，從最初的門館、私塾到晚清的學(xué)堂，“教書先生那一行當(dāng)怎么說也算是讓國人景仰甚或敬畏的一種社會職業(yè)。只是更早的“先生概念并非源于教書，最初出現(xiàn)的“先生一詞也并非有傳授知識那般的含義。?孟子?中的“先生何為出此言也？；