陕西省西安市庆安高级中学高中物理 3.5动量守恒定律导学案 新人教版选修32.doc

陕西省西安市庆安高级中学高中物理 3.5动量守恒定律导学案 新人教版选修3-2学习目标 1在了解系统、内力和外力的基础上，认识和理解动量守恒定律。 2能运用牛顿第二定律和第三定律导出动量守恒的表达式。 3了解动量守恒定律的普遍性和牛顿运动定律适用范围的局限性。 重点：理解动量守恒定律及其应用难点：理解动量守恒的条件。 【自主探究】一、基本概念：1.系统： 2.内力： 3.外力： 二动量守恒定律与牛顿运动定律 请根据课本第12页图16.3-2的情景用牛顿第二定律推导动量守恒定律的表达式三、动量守恒定律1.定律内容：如果一个系统 ，它们的总动量保持不变。数学表达式为p1p2 或m1v1+m2v2= 。2.动量守恒定律的成立条件（1）系统 或系统 。（2）系统所受外力之和虽不为零，但在某个方向上不受力或所受外力和为零，则在该方向上系统的总动量 。（3）系统所受的外力之和虽不为零，但比内力小得多，如碰撞问题中的摩擦力，爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多，可以忽略不计。3.动量守恒定律的表达形式除了m1v1+m2v2=m1v1+m2v2，即p1+p2=p1+p2外，还有：p1+p2=0，p1=p24.应用动量守恒定律时应注意（1）动量守恒定律的矢量性：动量守恒定律是矢量式，在满足动量守恒条件的情况下，系统的总动量的大小和方向都不变.应用动量守恒定律解决同一直线上的动量守恒问题时一般可以规定正方向，引入正负号，把矢量运算转化为代数运算，要特别注意表示动量方向的正负号.（2）动量守恒定律中速度的相对性：动量的大小和方向与参考系的选择有关.应用动量守恒定律列方程时，应该注意各物体的速度必须是相对同一惯性参考系的速度，通常以地面为参考系.（3）动量守恒定律中速度的同时性：物体系在相互作用的过程中，任一瞬间的动量和都保持不变，相互作用前的动量和（m1v1+m2v2+）中的v1、v2都应该是作用前同一时刻的瞬时速度；相互作用后的动量和（m1v1+m2v2+）中的v1、v2都应该是作用后同一时刻的瞬时速度.5.应用动量守恒定律解题的基本步骤（1）分析题意，明确研究对象.在分析相互作用的物体总动量是否守恒时，通常把这些被研究的物体总称为系统.要明确所研究的系统是由哪几个物体组成的.（2）要对系统内的物体进行受力分析，弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的力，即内力；哪些是系统外的物体对系统内物体的作用力，即外力.在受力分析的基础上，根据动量守恒的条件，判断能否应用动量守恒定律.（3）明确所研究的相互作用过程，确定过程的始、末状态，即系统内各个物体的初动量和末动量的量值或表达式.对于物体在相互作用前后运动方向都在一条直线上的情形，动量守恒方程中各个动量（或速度）的方向可以用代数符号正、负表示.选取某个已知量的方向为正方向以后，凡是和选定的正方向同向的已知量取正值，反向的取负值.（4）建立动量守恒方程，代入已知量，解出待求量.计算结果如果是正的，说明该量的方向和正方向相同；如果是负的，则和选定的正方向相反.自我检测：1、下列关于动量守恒的论述正确的是（ ） a某物体沿着斜面下滑物体的动量守恒 b系统在某方向上所受的合外力为零则系统在该方向上动量守恒 c如果系统内部有相互作用的摩擦力系统的机械能必然减少系统的动量也不再守恒 d系统虽然受到几个较大的外力但合外力为零系统的动量仍然守恒2把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射出一颗子弹时，关于枪、弹、车，下列说法正确的是（ ） a枪和弹组成的系统，动量守恒 b枪和车组成的系统，动量守恒 c三者组成的系统，因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小，使系统的动量变化很小，可以忽略不计，故系统动量近似守恒 d三者组成的系统，动量守恒，因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用，这两个外力的合力为零 3、一质量为0.5 kg的小球以2.0 m/s的速度和原来静止在光滑水平面上的质量为1.0 kg的另一小球发生正碰碰后以0.2 m/s的速度被反弹碰后两球的总动量是_kgm/s原来静止的小球获得的速度大小是_m/s. 4甲乙两船自身质量为120 kg，都静止在静水中，当一个质量为30 kg的小孩以相对于地面6 m/s的水平速度从甲船跳上乙船时，不计阻力，甲、乙两船速度大小之比：v甲v乙=_.5.质量是10g的子弹，以300m/s的速度射入质量是24g，静止在光滑水平桌面上的木块，并留在木块中。子弹在木块中以后，木块运动的速度是多大？如果子弹把木块打穿，子弹穿过后的速度为100m/s,这时木块的速度又是多大？合作探究：6.一辆小车静止在光滑水平面上,a、b两人分别站在车的两端.当两人同时相向 运动时（ ） a.若小车不动,两人速率一定相等 b.若小车向左运动,a的动量一定比b的小 c.若小车向左运动,a的动量一定比b的大 d.若小车向右运动,a的动量一定比b的大7匀速向东行驶的小车上有质量相等的小球被分别向东、向西同时抛出，抛出时两球动量大小相等，则（ ）a球抛出后小车的速度增加b球抛出后小车的速度减小c球抛出后小车的速度不变d向东抛出的小球的动量变化比向西抛出的小球的动量变化大8在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等的速率相向而行，并发生碰撞，下列现象可能的是（ ）若两球质量相等，碰后以某一相等速率互相分开若两球质量相等，碰后以某一相等速率同向而行若两球质量不等，碰后以某一相等速率互相分开若两球质量不等，碰后以某一相等速率同向而行abcd当堂检测：9a、b两球在光滑水平面上相向运动，已知mamb，当两球相碰后，其中一球停下来，则可以判定（ ）a碰前a球动量大于b球动量b碰前a球动量等于b球动量c若碰后a球速度为零，则碰前a球动量大于b球动量d若碰后b球速度为零，则碰前a球动量大于b球动量10一列火车共有n节车厢，各节车厢质量相等，相邻车厢间留有空隙，首端第一节车厢以速度向第二节撞去，并连接在一起，然后再向第三节撞去，并又连接在一起，这样依次撞下去，使n节车厢全部运动起来，那么最后火车的速度是 。（铁轨对车厢的摩擦不计）11如图所示，一轻质弹簧两端连着物体a和b，放在光滑水平面上。如果物体a被水平速度为的子弹射中并嵌在物体a中，a的质量是b的质量的3/4，子弹的质量是b的质量的1/4，则弹簧被压缩