动量守恒定律及其应用一

1、动量守恒定律及其应用一、教学目标：知识与技能（1）掌握动量守恒定律的内容、条件和适用范围。（2）会运用动量守恒定律的条件判断系统动量是否守恒。（3）会熟练运用动量守恒定律分析有关现象，解决有关问题，加深对动量守 恒定律的理解。过程与方法（1）通过分组学习，让学生学会合作，学会交流，学会探究。（2）培养学生发现问题，提出问题和解决问题的能力以及分析，推理和归纳 等能力。情感态度与价值观（1）结合物理学前沿进行教学，激发学生的求知欲，让学生体验科学态度、 感悟科学精神。（2）通过应用动量守恒定律，解决实际问题，培养学生关注生活的态度。 二重点、难点：重点：会运用动量守恒定律的条件判断系统动量是否守

2、恒 ，会运用动量守 恒定律分析有关现象，解决有关问题。难点：会运用动量守恒定律分析有关现象，解决有关问题。三教学方法： 讲练法、归纳法、探究法和合作学习法四教学用具： 教学课件、小黑板和学案。五教学过程设计：（一）、复习总结、引入新课在复习动量定理的基础上，指出动量定理的研究对象可以是一个单体，也 可以是物体系统。 对于一个物体系统，如果不受外力或外力之和为零， 由动量定 理可知， 该系统的动量变化量总为零或不变，即动量守恒， 从而引入本节复习课 题。(二)、新课教学问题 1动量守恒定律的内容是什么？学生分组回忆，回答。动量守恒定律的内容： 一个系统不受外力或所受外力之和为零， 这个系统的 总

3、动量保持不变。说明： 动量守恒不只是系统在初、末两时刻的总动量相等，而是在整个相互 作用过程中任意两时刻的总动量相等。问题 2动量守恒定律的表达式有哪些？学生合作分组讨论，总结归纳。 常用的四种表达式：. miv i + m2V2 = mivi' + m2V2'(2). P = P'. p = 0. p1 = - p2问题 3.如何判断系统动量是否守恒，即动量守恒定律的适用条件是什么？ 学生合作分组讨论，总结归纳。动量守恒定律的适用条件： 、系统不受外力或所受外力之和为零。2 、系统所受外力之和虽不为零，但比系统内力小得多。 、系统所受外力之和虽不为零，但系统某一方向上

4、不受外力或所受外力 之和为零问题 4.如何从矢量、速度的瞬时性和相对性、研究对象和适用范围等方面理解动量守恒定律？学生合作分组讨论，总结归纳动量守恒定律的五性：、矢量性。（动量守恒定律的表达式是一个矢量式）（2）、瞬时性。（动量是个状态量，具有瞬时性）、相对性。（速度与参考系的选择有关，相互作用前后的速度必须针对同一参考系，一般选地面）.系统性。（动量守恒定律的研究对象是由两个或两个以上的物体组成的 系统）（5）.普适性。（无论宏观低速，还是微观高速都适用）例1. A、B两物体质量之比Ma : Mb =3 : 2，他们原来静止在平板车C 上,A、B间有一根被压缩了的轻质弹簧，地面光滑，当弹簧突

5、然释放后（ BCD ）A、 若A、B与平板车表面间的动摩擦因数相同， A、B组成的系统动量守恒。B、 若A B与平板车表面间的动摩擦因数相同，A、B、厂亠八广小匸C组成的系统动量守恒C、若A B所受的摩擦力大小相等，A、B组成的系统动量守恒。D若A B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成的系统动量守恒。（引导学生思考.讨论.分析出结果，教师点评）练习1.如图所示的装置中，木块与地面间无摩擦，子弹以一定的速度沿水平 方向射向木块并留在其中，然后将弹簧压缩至最短。现将木块、子弹、弹簧作为 研究对象，从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短的过程中，系统的（D ）A、动量守恒，机械能守恒。B、 动量守恒，

6、机械能不守恒。AAAAA C、动量不守恒，机械能守恒D、动量不守恒，机械能不守恒（练习1重在训练学生合作探究，教师要适时引导和帮助）例2质量为M的小船以速度Vo行驶，船上有两个质量皆为m的小孩a和b， 分别静止站在船头和船尾，现小孩 a沿水平方向以速率v （相对于静止水面）向 前跃入水中，然后小孩b沿水平方向以同一速率v （相对于静止水面）向后跃入 水中，求小孩b跃出后小船的速度.（引导学生思考讨论分析出结果，教师点评）解析：对于船和两个小孩组成的系统，在从静止至两个小孩先后跳下的过 程中，系统水平方向不受外力，所以动量守恒，设定船前进的方向为正方向，设小孩b跃出后小船向前行驶的速度为 V，根

7、据动量守恒定律：（M + 2m） Vo= MV + mv -mv解得 V =（ 1+也）Vo 方向与Vo的方向相同。M练习2.总质量为M的装砂的小车，正以速度 vo在光滑水平面上前进、突 然车底漏了，不断有砂子漏出来落到地面，问在漏砂的过程中，小车的速度是A、变大B变小C、不变D无法确定（引导学生思考讨论分析出结果，教师点评）【错解】质量为m的砂子从车上漏出来，漏砂后小车的速度为v,由动量守恒守律得：Mvo=（M-m）v解得：VrLM m即小车的速度发生变化，随着 m的增大而增大，砂子漏得越多，小车的速度 越大。【正确解答】 设质量为m的砂子从车上漏出来，漏砂后小车的速度为 V，砂子做平抛运动

8、，在水平方向上的速度为 V0 ,对于车和全部砂子，在质量为m的砂子从车上漏出来至没有落地的过程中, 水平方向上由动量守恒定律得：Mvo=m vo+ （M-m）v解得：v=V0即砂子漏出后小车的速度是不变的。问题5.通过例3解题过程的分析，应用动量守恒定律解题的基本思路是什 么？学生合作分组讨论，总结归纳。应用动量守恒定律解题的基本步骤：.明确研究对象，进行受力分析，过程分析。.判断系统动量是否守恒；.规定正方向明确过程初.末状态系统的动量；.应用动量守恒定律列式求解；（5）.必要时进行求讨论。& R练习3.如图所示，一对杂技演员（都视为质 点）乘秋千（秋千绳处于水平位置）从A点由静止

9、出发绕0点下摆，当摆到最低点B时，女演员在 极短时间内将男演员沿水平方向推出， 然后自已刚 好能回到高处A。求男演员落地点C与0点的水平距离s。已知男演员质量mi和女演员质量m2之比 匹=2,秋千的质量不计, m2秋千的摆长为R , C点比0点低5R。（重在训练学生合作探究，教师要适时引导和帮助）解析：设分离前男女演员在秋千最低点 B的速度为vo,由机械能守恒定律:1 2(mi+m2)gR= § (mi+m2)vo设刚分离时男演员速度的大小为 V1,方向与Vo相同；女演员速度的大小为V2,方向与 Vo相反，由动量守恒：（mi+m）vo=mvi mv2分离后，男演员做平抛运动，设男演员

10、从被推出到落在 C点所需的时间为t,根据题给条件，由运动学规律：4R=gt2 s=vit 2根据题给条件，女演员刚好回到 A点，由机械能守恒律：mgRm2v22已知mi=2m，由以上各式可得：s=8R六. 归纳总结：1 本节课，同学们复习了动量守恒定律内容、条件和适用范围，重点练习 了运用动量守恒定律判断系统动量是否守恒和运用动量守恒定律分析有关现象， 解决有关问题，以加深对动量守恒定律的理解。2。动量守恒定律的应用是高考考查的热点，在高考中重现率为100 %，对动量守恒定律的考查，主要是运用该定律确定相互作用的各物体作用完成后的运 动状态，且常与能量守恒问题相结合，有时还与带电粒子在电场，磁

11、场中的运动， 核反应等联系起来综合考查。七. 优化训练设计：练习1:如图所示，半径为R,质量为M，内表面光滑的半球物体放在光滑 的水平面上，左端紧靠着墙壁，一个质量为m的物块从半球形物体的顶端的a点无初速释放，图中b点为半球的 最低点，c点为半球另一侧与a同高的顶点，关于物块 M 和m的运动，下列说法的正确的有（BD）A m从a点运动到b点的过程中，m与M系统的机械能守恒、动量守恒B. m从a点运动到b点的过程中，m的机械能守恒C. m释放后运动到b点右侧，m能到达最高点cD .当m首次从右向左到达最低点b时，M的速度达到最大练习2:如图所示，一质量为M，长为L的木板固定在光滑水平面上。一质量

12、为m的小滑块以水平速度vo从木板的左端开 始滑动，滑到木板的右端时速度恰好为零(1)小滑块在木板上的滑动时间；(2)若木块不固定，其他条件不变，小滑块相对木板静止时距木板左端的距 离。解：(1)设小滑块在木板上的滑动时间为 t，动摩擦因数为 ，小滑块所受合外力为滑动摩擦力，对小滑在从木板的左端滑到右端的过程中，分别由动能定理和动量定理有：mgL1 22mVomgt mo2L解得Vo(2)设小滑块与木板的共同速度为 V,小滑块距木板左端的距离为L'，对小滑块和木板，在从小滑块滑上木板至相对木板静止的过程中，分别由动量守解得恒定律和能量守恒定律有:mvo(mM)v12 1 2mgL'mv0(m M )v22M ,L'Lm M八板书设计：动量守恒定律及其应用1内容：一个系统不受外力或所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。2常用的四种表达式： m1v 1 + m2v