30、动量守恒定律.ppt

第2节动量守恒定律,第一章碰撞与动量守恒,表达式：,动量守恒定律物体在碰撞时，如果系统所受的合外力为零，则系统的总动量保持不变。,条件：,系统不受外力或者所受合外力为零。,研究对象：,碰撞系统（2个或以上物体）,动量守恒定律“五性”条件性矢量性普适性同时性相对性,例7、一辆车在光滑水平路面上以速度v匀速行驶车上的人每次以相同的速度4v(对地速度)向行驶的正前方抛出一个质量为m的沙包抛出第一个沙包后，车速减为原来的3/4，则抛出第四个沙包后，此车的运动情况如何？,静止站在光滑的冰面上，小孩推大人一把，他们各自往相反的方向运动，1)谁运动得更快一些？2)他们的在推前和退后总动量分别是多少？3）推前和退后总动量之间什么关系？,规定向左为正方向，则,物体碰撞过程中，系统动量守恒。,适用条件：系统不受外力或者所受合外力为零,扩展：,(1)系统内力远大于外力，如爆炸，火箭发射等,(2)系统在某一方向上不受力或者所受合力为零，则在该方向上系统的总动量守恒。,例1：,质量m1=10g的小球在光滑水平面上以V1=30m/s的速率向右运动，恰遇上质量m2=50g的小球以V2=10m/s的速率向左运动，碰撞后小球m2恰好静止，那么碰撞后小球m1的速度大小是多大？方向如何？,解：以水平向右方向为正方向V1=30m/s,V2=-10m/s,V2=0根据动量守恒定律：m1V1+m2V2=m1V1+m2V2解得：V1=-20m/s.,解题步骤与技巧：,1.明确研究对象(相互作用的系统）,2.对系统受力分析（判断是否满足动量守恒的条件）,3.运动状态分析（明确初末速度的大小及方向）,4.规定正方向,5、列式，求解（动量守恒定律）,小结：三个概念、一个定律。,系统、内力、外力动量守恒定律,作业：课本P9、T3、T4、T5,在光滑水平面的车上有一辆平板车，一个人站在车上用大锤敲打车的左端。在连续的敲打下,这辆车能持续地向右运动吗?说明理由。,如图所示，质量为M=1kg的长木板，静止放置在光滑水平桌面上，有一个质量为m=0.2kg大小不计的物体以6m/s的水平速度从木板左端冲上木板，在木板上滑行了2s后跟木板相对静止求：（1）木板获得的速度（2）物体与木板间的动摩擦因数。（g取10m/s2）。,两个守恒定律推导过程比较：,两个小球的总动量为,两球碰撞后的总动量为,设碰撞平均作用力为和，力的作用时间为t，则而即,（碰撞前后的总动量守恒）,动量守恒定律：不仅适用于正碰，也适用于斜碰；不仅适用于碰撞，也适用于任何形式的相互作用；不仅适用于两个物体组成的系统，也适用于多个物体组成的系统。,小结,动量守恒定律,重点与难点,1、理解动量守恒的确切含义与表达式,2、理解动量守恒的条件与适应范围,3、会用动量守恒解决物理现象,思考与讨论,（动画）,动量守恒定律的适用条件是：一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。在这个事例中，研究对象是子弹、木块、弹簧组成的系统，整个过程是从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短，在此过程中由于墙壁对系统有力的作用，系统所受外力不为零，所以动量不守恒。,说课：动量守恒定律,说课人：卢俊梅,1、本节教材的地位和作用动量守恒定律是高中物理必修本第一册第七章动量第三节的内容，它是自然界最重要、最普遍的规律之一；无论是大到星系的宏观系统，还是小到原子、基本粒子的微观系统，也不论系统内包含任何数目的物体，系统内各物体间是什么样的力，或相互作用后各物体是粘合在一起还是分裂成许多碎片，只要系统所受的外力的合力为零，系统的动量必定守恒。因此，动量守恒定律为解决力学问题开辟了新的途径，它是力学部分的重点内容。,一、教材分析,2、教学目标,(1)知识目标：(a)理解动量守恒定律的确切含义和表达式，知道定律的适用条件和适用范围；(b)会从动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律；(2)能力目标：通过规律的得出，来培养学生的抽象和概括、分析和综合、推理和判断的能力。（3）品质素质目标：对于培养学生用系统的观念和守恒的观念分析问题和解决问题，有重要的方法论价值。,3、教学重点、难点,本节的重点是动量守恒定律的推导和理解本节的难点一是对守恒条件的分析和认识，二是动量守恒定律的矢量性,二、教学方法,本节课采用实验和理论相结合的“发现教学法”，遵循“以教师为主导，学生为主体”，通过教师的引导使全体学生主动参与到教学的全过程中来。通过演示实验，一方面体现实验在物理研究中的重要地位，另一方面使学生得到直观的感性认识，加深他们对定律的理解。由于演示实验不能做到精确的定量测量，所以接着用已学过的动量定理和牛顿第二定律推导出动量守恒定律。两者的结合，使学习过程更加合理。,三、学法指导,教学矛盾的主要方面是学生的学，学是中心，会学是目的。本节课主要教给学生“动眼看、动手做、动脑想、动口问”的研讨式学习法，教给学生获取知识的途径，思考问题的方法，使学生真正成了教学的主体。使学生“学”有新“思”，“思”有所“得”，“练”有新“获”，从而提高学生学习物理的兴趣及创新精神。,七、素质能力训练一、填空题1质量为0.1kg的小球，以rad/s的角速度做匀速圆周运动，半径为0.2m，则每1秒小球动能变化的大小等于J，动量变化的大小等于kgm/s2距地面为15m高处，以10m/s的初速度竖直向上抛出小球A，向下抛出小球B，若A、B质量相同，运动中空气阻力不计，经过1s，质量对A、B二球的冲量比等于，从抛出到到达地面，重力对A、B二球的冲量比等于3重为10牛的物体在倾角为37的斜面上下滑，通过A点后再经2s到达斜面底，若物体与斜面间的动摩擦因数为02，则从A点到斜面底的过程中，重力的冲量大小为Ns，方向；弹力的冲量大小为Ns，方向；摩擦力的冲量大小为Ns，方向，合外力的冲量大小为Ns，方向,4如图所示，重为100N的物体，在与水平方向成60角的等于10N的拉力F作用下，以2m/s的速度匀速运动，在10s内，拉力F的冲量大小等于Ns，摩擦力的冲量大小等于Ns二、选择题1关于冲量下述说法正确的是A作用力越大，冲量越大B力的作用时间越长，冲量越大C恒力的作用时间长，则冲量大D上述说法均不正确2从A点以某一速度竖直向上抛出小球，球从抛出点A上升到最高点O，又从O返回A点的过程中空气阻力的大小不变，则上升与下降过程中，关于冲量的下述说法中正确的是A上升与下降过程摩擦力的冲量相同B上升过程重力的冲量小于下降过程C上升过程合外力的冲量数值较大D上升与下降过程合外力的冲量相同4下列说法中正确的是A运动物体的动量的方向总是与它的运动方向相同B作用于物体上的合外力的冲量不为0，则物体的动量一定发生变化C作用于物体上的合外力的冲量不为0，则物体的动能一定发生变化D物体所受合外力的冲量方向总是与物体的动量方向相同5质量为0.5kg的物体，它做直线运动的位移方程为s=(4t+6t2)m,则其动量的变化量对时间的变化率为A6NB15NC（2+2t）ND06一质量为m的物体从高为h的光滑斜面的上端由静止开始下滑，当滑至一半长度时物体的动量为p1，动能为Ek1，当滑至斜面底时物体的动量为p2，动能为Ek2，则,5质量为0.5kg的物体，它做直线运动的位移方程为s=(4t+6t2)m,则其动量的变化量对时间的变化率为A6NB15NC（2+2t）ND06一质量为m的物体从高为h的光滑斜面的上端由静止开始下滑，当滑至一半长度时物体的动量为p1，动能为Ek1，当滑至斜面底时物体的动量为p2，动能为Ek2，则ABCD7自由下落的物体，在下落过程的任何相等的时间间隔内相等的物理量是A物体受到的冲量B物体的位移C物体速度的增量D物体的平均速度,8两个具有相等动量的物体，质量分别为m1和m2，且m1m2，则Am2动能较大Bm1的动能较大C动能相等D无法判断三、计算题1、质量为m千克的物体自离地面高H米处做自由落体运动，取地面为参考平面，求物体下落n秒后的动量变化和受到的冲量。2、将质量为m的一物体从离地h高处以初速度v水平抛出，试求出物体从抛出到落地过程动量的变化和所受重力的冲量。,参考答案(一)：1.B2.A3.AB4.-20kgm/s;16kgm/s;36kgm/s5.100Ns；向右；40Ns；向左6ABC参考答案(二)：一、1.0;0.042.1；3.20;竖直向下；16；垂直斜面向上；32；平行斜面向上；88；平行斜面向下4.100;50二、1.C2.BC3.AD4.AB5.A6.A7.AC8.A三、解：物体下落n秒后，速度由v=0变为v=ng.动量变化为：p=mv-mv=mgn(kgm/s)方向竖直向下物体在n秒内受到重力mg的作用，作用时间为n秒，物体受到的冲