人教版物理选修3-5全册导学案

人教版物理选修3-5导学案

【课题】§16.1实验：探究碰撞中的不变量导学案

【学习目标】备课人：处炳东

（1）明确探究碰撞中的不变量的基本思路：

（2）掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法；

（3）掌握实验数据处理的方法。

【自君浣】

1.光滑桌面上有1、2两个小球。1球的质量为0.3Kg,以8m/s的速度跟质量为0.1kg的静

止的2球碰撞，碰撞后2球的速度变为9m/s,1球的速度变为5m/s,方向与原来相同。根

据这叱数据,以卜两项猜想是否成立：

（1）通过计算说明，碰撞后是否是1球把速度传给了2球？

（2）通过计算说明，碰撞后是否是1球把动能传给了2球？

（3）请根据实验数据猜想在这次碰撞中什么物理量不变，通过计算加以验证。

6.水平光滑桌面上有A、B两个小车，质量分别是0.6kg和0.2kg.A车的车尾拉着

纸带，A车以某一速度与静止的B车发生一维碰撞，碰后两车卜5.8cm十6.6cm己连在

一起共同向前运动.碰撞前后打点计时器打下的纸带如图所<:・・・・:・・

示.根据这些数据，请猜想：把两小车加在一起计算，有一个什么物理量在碰撞前后是相等

的？

【典型懒I

A、B两滑块在同i光滑的水平直导轨上相向运动发生碰撞（碰撞时间极短）。用闪光照相，

闪光4次摄得的闪光照片如下图所示。已知闪光的时间间隔为At,而闪光本身持续时间极

短，在这4次闪光的瞬间，A、B两滑块均在0-80cm刻度范围内，且第一次闪光时，滑块A

恰好通过x=55cm处，滑块B恰好通过x=70cm处，问:

（1）碰撞发生在何处？（2）碰撞发生在第一次闪光后多长时间？

（3）设两滑块的质量之比为niA：mB=2：3,试分析9y『叫yy丁巧”由碰潼前

后两滑块的质量与速度乘积之和是否相等？……e仄匚H可

【I礴/

在探究碰撞中的不变量时，你认为在订算时怎样对待速度的方向？

【针减I练】

1.在“探究碰撞中的不变量”的实验中，为了顺利地完成实验，入射球质量为叫，被碰

球质量为加2，二者关系应是（）

A.ni|>m2B.叫初2C.叫的D.以上三个关系都可以

2两球相向运动，发生正碰，碰撞后两球均静止，于是可以断定，在碰撞以前（）

A.两球的质量相等B.两球的速度大小相同

C.两球的质量与速度的乘积之和的大小相等I）.以上都不能断定，

3.在“探究验证”的实验一中，若绳氏L,球1、2分别由偏角a和B静止释放，见在最

低点碰撞前的速度大小分别为、。若碰撞后向问一方向运动最大偏角分

别为a,和B,,则碰撞后两球的瞬时速度大小分别为、o

4.某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程出灯中不变量

的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A[牯弋野弋弋使之做匀

速运动.然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，

继续做匀速运动，他设计的具体装置如图所示.在梯*小车A后

连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.

（1）若已得到打点纸带如图所示，并将测得的各计数点间距离标在图上，A点是运动起始

的第一点，则应选_______段来计算A的碰前速度，应选_______段来计算A和B碰后的共

同速度(以上两格填"AB''或"BC〃或"CD"或。E").

(2)已测得小车A的质量mi=O.40kg,小车B的质量m2=0.20kg,由以上测量结果可得:

+

碰前mAVAmBvB=____kg,m/s；碰后

HiAVA'+mBVB'=kg•m/s.并比较碰撞前后两•f•…?♦…f…I个小车质

量与速度的乘积之和是否相等.-----------------

5.某同学用图中所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来寻找碰撞中的不变量，图

中PQ是斜槽，QR为水平樽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下，落

到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B

球放在水平槽上靠近槽末瑞的地方，让A球仍从位置C由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、

B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，图中0是水平槽末端口在

记录纸上的垂直投影点，P,为未放被碰小球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的

平均落点，N为被碰球B的平均落点.若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且

平行于OP,,米尺的零点与0点对齐.(注意MA>MB),£一

(D碰撞后B球的水平射程应为cm"^多缸c-^4

(2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？—JR<®附小<答：

N(单僮:cm)

A.水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到。点的距离B.A球与B球碰撞后，测量A

球落点位置到0点的距离C.测量A球或B球的直径【).测量A球和B球的质量E.测

量G点相对于水平槽面的高度

6.某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验；气垫导轨装

置如图(a)所示，所用的气垫导轨装置由导凯、滑块、弹射架等组成。在空腔导筑的两个工

作面上均匀分布着一定数显的小孔，向导轨空腔内不断通人压缩空气，压缩空气会从小孔中

喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，如图(b)所示，这样就大大减小了因滑块和导物之间的

摩擦而引起的误差。

(D下面是实验的主要步骤：

①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使

导轨水平；②向气垫导轨通人压缩空气；③把打点

计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸

带穿过打点计时器越过弹射架并固定在滑块的左端，调

节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始

终在水平方向:④滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳:⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；

⑥先—，然后,让滑块1带动纸带一起运动；⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选

出较理想的纸带如卜图所示：⑧测得滑块1(包括撞针)的质量为310g,滑块2(包括橡皮泥)

的质量为205g；试完善实验步骤⑥的内容。

(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知，两滑块相互作用前质量与速度

的乘积之和为—kg・m/s；两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为kg-m/

s(保留三位有效数字)。

(3)试说明(2)问中两结果不完全相等的主要原因是。

【典型例题1

.答案：(1)60cm(2)At/2(3)碰撞前后两滑块的质量与速度乘积之和相等.

【的切I练】

l.D2.C3.[2gl(l-cosa)]IZ2[2gl(l-cosP)]|/231(1-cosa)产、f2gl(l-cosB

)1,/2

4.［解析］(1)小车A碰前做匀速直线运动，打在纸带上的点应该是间距均匀的，故订算小

车碰前速度应选BC段;CD段上所打的点由稀变密;可见在CD段A、B两小车相互碰撞.A、

B撞后••起做匀速运动，所打出的点又应是间距均匀的.故应选DE段计算碰后速度.

(2)碰前IIIAVA十niBVB==0.420kg•m/s.

1

碰后HIAVA，十mBvB=(mA+mB)v=O.417kg•m/s.

其中，VA=BC/At=1.05m/So

VA'=VB'=DE/At=0.695m/s.

通过计算可以发现，在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的mv之和是相等的.

［答案］(1)BCDE(2)0.4200.417

［点评］此题是根据1998年上海高考题改编的，原题为验证碰撞过程中动量守恒，这

里结合所学内容将说法稍作变动.此题的关键是选择纸带上的有效段，”理解为杆么要选择

这样的有效段(匀速运动，打点应均匀).

5.［解析］(I)将10个点圈在圆内的最小圆的圆心作为平均落点，可由刻度尺测得碰撞后B

球的水平射程约为64.7cm.

(2)从同一高度做平抛运动飞行的时间t相同，而水平方向为匀速运动，故水平位移s=vt,

所以只要测出小球飞行的水平位移，就可以用水平位移代替平抛初速度，亦即碰撞前后的速

度，通过计算m,、・OP与m'OM+nwON是否相等，即可以说明两个物体碰撞前后各自

的质量与其速度的乘枳之和是否相等，故必须测量的是两球的质量和水平射程，即选项A、

B、D是必须进行的测量。

［答案］(1)64.7cm(64.2-65.2cm均可)；(2)A、B、D

［点评］本题是2000年全国高考题，该题中利用平抛运动的规律，巧妙地提供了一种

测量碰撞前后的速度的方法，既方便又实用。

6.先一接通打点计时器的电源，然后放开滑块10.6200.618纸书与打

点计时器的限位空有摩擦

【课题】§16.2动量守恒定律(一)导学案

【学习目标】备课人：处炳东

(】)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；(2)在理解

动量守恒定律的确切含义的基础上正确区分内力和外力；(3)理解动量的定义，区分动量与

动能。

【自主学习】

一、动量：

1、定义：物体的______和_____的乘枳。2、定义式：p=______。3、单位：。4、方

向：动量是矢量，方向与的方向相同，因此动量的运算服从法则。

5、动量的变化量：（1）定义：物体在某段时间内__与—的矢量差（也是矢量）。

（2）公式：AP=（矢量式）。（3）方向：与速度变化量的方向相同，（4）

同一直线上动量变化的计算：选定一个正方向，与正方向同向的动量取正值，与正方向反向

的动量取负值，从而将矢量运算简化为代数运算。计算结果中的正负号仅代表,不代

表.

二、系统内力和外力

1、系统：的两个或几个物体组成一个系统。2、内力：系统______物体间的相

互作用力叫做内力。3、外力：系统物体对系统物体的作用力叫做外力。

三、动量守恒定律

1、内容：如果一个系统,或者的矢量和为零，这个系统的总动量保持

不变。2、动量守恒的条件：（1）系统外力作用；（2）系统受外力作用，合外力。

【蛔溷

在光滑水平面上两小车中间有一弹簧，用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状

态，将两小车及弹簧看做一个系统，下面说法正确的是；（）

A.两手同时放开后，系统总动量始终为零B.先放开左手，再放开右手，动量不守恒

C.先入开左手，后放开右手，总动量向左

D.无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但

系统的总动量不一定为零

【I'碱第］

1、区别比较动量与速度、动量变化量、动能。它们的区别与联系。

2、你认为动量守恒定律可以有哪些表达式？

3、动量守恒定律有哪%特点？

4、总结应用动量守恒定律的解题步骤。

【针减I练】

1.关于动量的概念，以下说法中正确的是（）.

A.速度大的物体动量一定大B.质量大的物体动量一定大

C.两个物体的质量相等，速度大小也相等，则它们的动量一定相等

D.两个物体的速度相等，那么质量大的物体动量一定大

2.关于动量守恒的条件，下列说法正确的有（）

A.只要系统内存在摩擦力.动量不可能守恒B.只要系统受外力做的功为零,动量守恒

C.只要系统所受到合外力的冲量为零，动量守恒D.系统加速度为零,动量不•定守恒

3、下列说法中不正确的是（）

A.物体的动量改变，则合外力一定对物体做了功：B.物体的运动状态改变，其动量一定改

变；

C.物体的动量发生改变，其动能一定发生改变D.物体的动能改变，其动量一定发生改变。

4.木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加

向左的水平力使弹簧压缩，如图所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是（）

A.a尚未离开墙壁前，a和b系统的动量守恒

B.a尚未离开墙壁前，a与b系统的动量不守恒

C.a离开墙后，a、b系统动量守恒D.a离开墙后，a、b系统动量不守恒

5.下列运动中，在任何相等的时间内物体的动量变化完全相同的是（）.

A.竖直上抛运动（不计空气阻力）B.平抛运动（不计空气阻力）

C.匀速圆周运动D.简谐运动

6.质量分别为〃，一，叫的小球在一直线上相碰，它们在碰撞前后的位移时

间图像如图所示，若见=1kg,则m2等于（）

A.1kgB.2kgC.3kgD.4kg

7.如图所示，p、p，分另!表示物体前、后的动量，短线表示的动量大小为

15kg•m/s,长线表示的动量大小为30kg•m/s,箭头表示动量的方向.在

下列所给的四种情况下，物体动量改*

变量相同的是（）.一二一

A.①@B.②④小

C.D.③④

8.如图所示，一小车静止在光滑水平面上，甲、乙两人分别站在左右两侧，整个系统原来

静止，则当两人同时相向走动时（）.

A.要使小车静止不动,甲乙速率必相等

B.要使小车向左运动,甲的速率必须比乙的大

C.要使小车向左运动,甲的动量必须比乙的大

I）.要使小车向左运动,甲的动量必须比乙的小

9.质量相同的三个小球a、b、c在光滑水平面上以相同的速率运动，它们分别与原来静止

的三个球A、B、C相碰（a与A碰，b与B碰，c与C碰）.碰后，a球继续沿原方向运动，b

球静止不动，c球被弹回而向反方向运动.这时，A、8、C二球中动量最大的是（）.

A.A球B.B球C.C球D.由于A、B、C三球质量未知，无法判定

10.一质量为m=0.2kg的皮球10。从高H=0.8m处自由落下，与地面相碰后反弹的最大高

度为h=0.45m,则球与地面接触这段时间内动量的变化为多少？

歹题】A、C、D

【御I练】

I.D2、C3、AC4、BC5.AB6、C7.C8.C9.C

10.［解析］本题考查动量的变化量，解题的关键是弄清初末状态的动量及方向。

［答案）取向下的方向为正，则由H处下落，与地面接触前瞬间的速度V尸4m/s,这时

的动量pi=mvi=0.8kg•in/s。与地面接触后离开地面前瞬间的速度v2=3m/s,这时的动

量p2=mv2=0.6kg•m/So则Ap=—1.4kg-m/So动量的变化方向为负,说明动量的变

化方向向上.

【课题】§16.3动量守恒定律（二）导学案

【学习目标】备课人：处炳东

（1）能运用牛顿第二定律和牛顿第三定律分析碰撞，导出动量守恒的表达式；（2）了解动量

守恒定律的普遍适用性和牛顿运动定律适用范围的局限性；（3）加深对动量守恒定律的理解，

进一步练习用动量守恒定律解决生产、生活中的问题。（4）知道求初、末动量不在一条直

线上的动量变化的方法。

【自主学习】

一、动量守恒定律与牛顿运动定律

1、动量守恒定律与牛顿运动定律在研究碰撞问题时结论相同，以水平光滑桌面上两个小球

的碰撞为例：动量守恒定律认为：两个小球组成的系统所受合外力,这个系统的总动

量______o牛顿运动定律认为：碰撞中的每个时刻都有FF-F2,所以，miai二-m2a2，所以

z

ni1（V）-Vi）/At=-m2（v2-v2）At,即nnvi+m2V2=.2,动量守恒定律和牛顿运动定律

两种解题方法的对比：牛顿运动定律解决解决问题要涉及过程中的力，当力的形式很

好杂，甚至是变化的时候，解起来很好杂，甚至不能求解。动量守恒定律只涉及过程

两个状态，与过程中受力的细节o问题往往能大大简化。

二、动量守恒定律的普适性

1、动量守恒定律既适用于低速运动，也适用于运动，既适用于宏观物体，也适用于

o2、动量守恒定律是一个独立的实验规律，它适用于目前为止物理学研究的______

领域。

【蛔溷

1、两只小船平行逆向航行,船和船上的麻袋总质量分别为m产500kg,m乙=1000kg,当它们

头尾相齐时，由每只船上各投质量m-50kg的麻袋到另一只船上去，结果中船停下来，乙船

以v=8.5m/s的速度沿原方向继续航行，求交换麻袋前两只船的速率各为多少？（水的阻力

不计）

2、带有半径为R的1/4光滑圆弧的小车其质量为M,置于光滑水平面上，

质量为m的小球从圆弧的最顶端由静止释放，则球离开小车时，球和车的速

度分别为多少？

[I'礴酷]

1、动量守恒定律运用的条件是什么？如果物体所受外力之和不为零，就一定不能运用动量

守恒定律吗？如果能用应该符合什么条件？。

2、举例说明如何动量守恒中的相互作用？

【针减I练】

1.某一物体从高h处自由下落，与地面碰撞后又跳起高¥,不计其他星球对地球的作用,

以地球和物体作为一个系统，下列说法正确的是（）

A.在物体卜•落过程中，系统动量不守恒B.在物体与地面碰撞过程中系统功量守怛

C.在物体上升过程中系统动量守恒M

D.上述全过程中系统动量都守恒.

2.如图所示，水平地面上0点的正上方竖直自由下落一个物体m,中

途炸成a,b两块，它们同时落到地面，分别落在A点和B点，且0A

>0B,若爆炸时间极短，空气阻力不计，则（）

A.落地时a的速率大于b的速率

B.落地时在数值上a的动量大于b的动量

C.爆炸时a的动量增加量数值大于b的增加量数值

D.爆炸过程中a增加的动能大于b增加的动能

3.质量为M的木块在光滑的水平面上以速度0向右运动，质量为m的子弹以速度vz水平向

左射入木块（子弹留在木块内），要使木块停下来，必须发射子弹的数目为（）

,nv

A（M+〃/）匕DA/VjrA/vjn\

A•D■----------------C.D•

〃?匕（M+tn）v2/wv2JWV2

4、如图所示，小球A和小球B质量相同，球B置于光滑水平面上，当球A从高

为h处由静止摆下，到达最低点恰好与B相碰，并粘合在一起继续摆动，它们

能上升的最大高度是（）

A.hB.h/2C.h/4D.h/8

5.静止在水面上的船长为L、质量为M,一个质量为m的人站在船头，当此人由船头走到船

尾时，不计水的阻力，船移动的距离是：（）

A.mL/MB.mL/（M+m）C.mL/（M—m）D.（M—m）1/（M+m）

6、两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上.现在，其中一人向另一个人抛

出一个篮球，另一人接球后再抛回.如此反复进行几次后，甲和乙最后的速率关系是（）

A.若甲最先抛球，则一定是v甲＞丫乙B.若乙最后接球，则一定是v甲＞\,乙

C.只有甲先抛球，乙最后接球，才有v甲〉v乙D.无论怎样抛球和接球，都是v甲〉v乙

7、满载砂子的总质量为M的小车，在光滑水平面，做匀速运动，速度为入。在行驶途中有

质量为机的砂子从车上漏掉，则砂子漏掉后小车的速度应为：（）

八〃叫（“一"2）%

，kV•lx•

A，%瓦寺M-mM

8.如图所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水

平面上的物块。今让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下，与圆

弧槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是（）

A.小球在半圆槽内运动的全过程中，只有重力对它做功

B.小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒

C.小球自半圆槽的最低点B向C点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒

D.小球离开C点以后，将做竖直上抛运动

9.如图所示，质量分别为叫=0.5kg、m«=0.4kg的长板紧挨在一起静止在光滑的水平面上,

质量为m（-0.1kg的木块C以初速ve=l（）m/s滑上A板左端，最后C木块和B板相对静止

时的共同速度vCff=l.5m/s.求：

（1）A板最后的速度\卬

色IB।

（2）C木块刚离开A板时的速度vc0^777777777^77/77

【典翱题】

1lin/s9m/s

【锹切练】

1、BCD2、AD3、C4、C5、B6、B7、A8.C

16魂相C在4上滑动的过程中，A、B、C组成系统的动量守恒，则

C在3上滑动时，从C组成系统的动量守恒，则

〃?c】，c+〃5％=(mc+mn)VCB

解得VA=0.5m/s,vc=5.5m/s.

【课题】§16.4碰撞导学案

【学习目标】备课人：处妫东

(1)了解弹性碰撞\非弹性碰撞和完全非弹性碰撞，对心碰撞和非对心碰撞.会应用动量、

能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题；(2)了解散史和中子的发现过程，体会理论对实

践的指导作用，进一步了解动量守恒定律的普适性；（3）加深对动量守恒定律和机械能守恒

定律的理解，能运用这两个定律解决一些简单的与生产、生活相关的实际问题。

【自主学习】

一、弹性碰撞和非弹性碰撞

1、弹性碰撞过程中机械能一的碰撞。2、非弹性碰撞过程中机械能—的碰撞。3、

在光滑水平面上，质量为m1的小球以速度vl与质量为m2的静止小球发生弹性正碰，根据

动量守恒和机械能守恒：miv（=,（皿/）/2=________.碰后两个小球的速度分别为:

1=V，2=。⑴若皿＞012,I和V，2都是正值，表示V，和『2都与V1方向

（若mAnh,vzi=vi,vz2=2VI，表示RH的速度不变,m?以2Vl的速度被撞出去〕（2）

z

若mKm2,V，为负值，表示vg与vi方向,被弹回。（若叫《叱，v，=f,v2=0,

表示岫被反向以原速率弹回,而nh仍静止）（2）若小=出则有v\=0,v5vi,即碰撞后两

球速度互换

二、对心碰撞和非对心碰撞

1、对心碰撞前后，物体的运动方向,也叫正碰。2、非对心碰撞前后，物体的

运动方向,也叫斜碰。高中阶段只研究正碰的情况。

三、散射

1、微观粒子碰撞时，微观粒子相互接近时并不发生o2、由于粒子与物质微粒发

生对心碰撞的概率所以粒子碰撞后飞向四面八方。

【典翱题】

半径相等的小球甲和乙，在光滑水平面上沿同一直线相向运动，若甲球的质量大于乙球

的质量，碰撞前两球的动能相等，则碰撞后两球的运动状态可能是（）

A.甲球的速度为零，而乙球的速度不为零

B.乙球的速度为零，而甲球的速度不为零

C.两球的速度均不为零

I）.两球的速度方向均与原方向相反，两球的动能仍相等

【I礴蚪

1、比较正碰与完全弹性碰撞的区别。

2、在光滑水平面上的两个小球发生碰撞，应满足哪些条件？

【钻射练】

1、质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、向同一方向运动，A球的动量为7kgui/s,

B球的动量为5kg-m/s,当A球追上B球发生碰撞后，A、B两球的动量不可能为（）

A.pA=6kg•m/sp»=6kg•m/sB.pA=3kg,m/spB=9kg•m/s

C.PA=_2kg•m/sPB=14kg•m/sD.PA=_4kg•m/sPB=17kg•m/s

2.一质量为M的平板车以速度v在光滑水平面上滑行,质量为m的烂泥团从离车h高处自

由下落，恰好落到车面上，则小车的速度大小是（)

Mv+2gh

A.仍是vB.c

fK+Mtn+M〃?+M

3、如图所示，A、B两物体的质量比叫：帅=3：2,它们原来静止在平板车C上，A、B间有

一根被压缩了的弹簧，A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面光

滑.当弹簧突然释放后，则有（

A.A、B系统动量守恒B.A、B、C

C.D.小车向右运动

4、如图，在光滑水平地面上有三个完全相同的小球排成一条直线。2、3小球静止，并靠拢

在一起，1球以速度V。射向它们，设碰撞中不损失机械能，则碰后三个—►

小球的速度可能值是（）:

A.VI=V2=V3=V0/3B.Vi=O,V2=V3=V0/211）23-

C.Vi=Vo/2,v2=V3=00.Vi=v2=0,v3=vo

5、质量相同的A、B两木块从同一高度自由下落，当A木块落至某一位

置时被水平飞来的子弹很快的击中（设子弹未穿出），则A、B两木块在空中的运动时间如、

如的关系是（）

A.t“=tbR.C.D.无法比较

6、在光滑的水平面上依次有质量为M,2M.........1OM的10个球，排成一条线,彼此间有一定的

距离，开始时，后面的九个小球是静止的，第一个小球以初速度V。向着第二个球碰去，结果

它们先后全部粘合在•起向前运动，由于连续地碰撞，系统损失的机械能为多少？

7、质量为ml=1000g的鸟在空中水平飞行，离地高h=20n）,速度vl=6m/s,突然被一颗质量为

m2=20g、沿水平方向以速度v2=300ni/s同向飞行的子弹击中，假定子弹留在鸟体内，鸟立即

死去,取g=10m/s2,问：

（1）鸟被击中后，经多少时间落地；

（2）鸟落地处离被击中史的水平距离是多少？

【典翱题】A、C

【钵金I练】

2

I.A2、B3、BC4、D5.B6、27Mv0/557.（1）2s（2）23.52m

【课题】§16.5反冲运动火箭导学案

【学习目标】备课人：赵_炳东

（1）经历实验探究，认识反冲运动，能举出几个反冲运动的实例；（2）结合动量守恒定律对

反冲现象做出解拜；进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力；（3）知道火

箭的匕行原理和主要用途，了解我国的航空、航天事业的世巨大成就。

【自主学习】

一、反冲

1、一个静止的物体在的作用下分裂为两个部分，由动量守恒定律可知：一部

分向某个方向运动，而另一部一运动，我们称为反冲。此时动量守恒定律的

表达式可表示为：。

2、反冲现象在生活中有着广泛的应用，比如灌溉喷水器、反击式水轮机、喷气式飞机、火

箭等，但我们也要—反冲现象存在着弊端，用枪射击时，子弹向前飞去，由于反冲现象枪

身会,从而影响射击的0

二、火箭

1、工作原理：火箭的飞行应用了的原理，火箭的燃料点燃后燃烧生成的高温燃气以很

大的速度_____喷出，火箭由于反冲而向前运动。

2、影响火箭获得速度大小的因素：（1）;（2）质量比（火箭的质量

与火箭质量之比）：（3）越大，越大，火笳最终获得的速度就

越大。

3、现代火箭主要用来发射探测仪器、常规弹头或核弹头、人造卫星或宇宙飞船，即利用火

箭作为运载工具。

【典型f歹题】

一个连同装备总质量为100kg的宇航员在距离飞船x=45m处相对飞船处于静止状态。他带

有一个装有mo=0.5kg氧气的贮气筒，贮气筒上有一个可以使氧气以v=50m/s的速度喷出的

喷嘴，宇航员必须向着飞后相反方向放出氧气，才能回到飞船。同时还要保留一部分氧气供

途中呼吸用，宇航员的耗氧率为Q=2.5X10lg/s。不考虑喷出的氧气对设备及宇航员总质

量的影响，如果在开始返回时瞬时喷出0.1kg氯气，宇航员能否安全返回飞船？

【I'礴罟考］

1、总结反冲运动的特点有哪些？

2、反冲运动中如果给的速度是相对速度应如何处理？

【的加I练】

1、一质量为M同学在几乎光滑的冰面上向外推出一个质量为m箱子S'为箱子的速度），

出动量守恒定律可知，该同学后退的速度为：/=V,显然越大，越大，

该同学所获得的速度也就。火箭就是利用此反冲原理制造的，但火箭的比一般都

会小于,否则火箭结构的强度就成了问题，为了解决此问题采用了____火箭的形式。

2.一人静止于完全光滑的水平冰面上.现欲离开冰面，下列可行的方祛是（）.

A.向后踢腿B.手臂向前甩C.在冰面上滚动D.脱下外衣水平抛出

3.下列属于反冲运动的有（）

A.喷气式飞机的运动B.火箭的远动

C.直升机的运动D.反击式水轮机的运动

4、一只青蛙，蹲在置于水平地面上的长木板一端，并沿板的方向朝另一端跳，在下列情况

下，青蛙一定不能跳过长木板的是（）

A.木板的上表面光滑而底面粗糙B.木板的上表面粗糙而底面光滑

C.木板的上下表面都粗糙D.木板的上下表面都光滑

5、一个质量为U的平板车静止在光滑的水平面上，在平板车的车头与车尾站着甲、乙两人,

质量分别为如和叱，当两人相向而行时（）

A.当时，车子与甲运动方向一致B.当vl>V2时，车子与甲运动方向一致

C.当mN尸叱V2时，车子静止不动D.当nbvDnkv?时，车子运动方向与乙运动方向一

致

6.甲、乙两个溜冰者，两人质量分别为48kg和50kg.甲手里拿着质量为2kg的球，两人

均以2m/s的速率在冰面上相向滑行，冰面光滑.甲将球传给乙，乙再将球抛给甲，这样抛

接若干次后，乙的速率为零，则甲的速率为多少？

7、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,炮车与地面间摩擦不计,

当炮身与水平方向成9角发射炮弹时，炮弹相对炮身的出口速度为v。，试求炮车后退的速度

多大？

8、一质量为m的人站在停靠岸边的小船上、小船质量为M,现在：

（1）人以对地的水平速度v跳上岸；

（2）人以对地的速度斜向上跳上岸，v和水平方向成8角；

（3）人以对船的速度u余I向上跳上岸，u与水平方向成①角；

求上述三种情况下，人跳起后，小船后退的速度各是多大（不计水的阻力）？

【自习】

1、某种内力分必然向相反的方向0=町匕+〃4（-匕）

2、防止向后反冲准确性。

【蝇例题】

能安全返回飞船

【钻引I练】

m〃？

1.———越大V质量10多级2.D3、ABD4、AD5、CD6.0

MM

7、mv()cos0/(M+m)8(1)mv/M(2)mvcos0/M⑶mucos(p/(M+m)

【课题】§16.6用动量概念表示牛顿第二定律导学案

【学习目标】备课人：越烟东

(1)理解冲量概念。(2)理解动量定理及其表达式。(3)能够利用动量定理解释有关现象和

解决实际问题。(4)理解动量与动能、动量定理与动能定理的区别。

【自主学习】

一、用动量概念表示牛顿第二定律

表达式：F=_________o物理意义：物体所受的力等于物体动量的_________,这是牛顿第二

定律的另一种表达方式。由于动量和力都是―量，所以上表达式是个式，它不仅表

示了与—的大小关系，也表示了它们之间的_____关系。

二、动量定理

1、冲量：定义:______与的乘积叫冲量。公式：I二_________。单位:__________

方向：冲品是矢量，恒力冲量的方向与力的方向。

2、动量定理：内容：物体在一个过程始末的等于它在这个过程中所受力的

______O

公式：Ft=或=1

【蛔纳题】

如图所示，质量为M=4kg的木板长L=l.4m,静止在光滑

m

的水平地面上，其上端右侧静置一个质量为m=lkg的小滑___________叼耳

块，小滑块与木板间的动摩擦因数为u=0.4.今用一水平力

F=28N向右拉木板，要使小滑块从木板上掉下来，求此力至

少作用多长时间？（重力加速度g取10m/s2）

[I'礴踮]

1、比较冲量与功的区别与联系。

2、如何计算恒力的冲量、变力的冲量各合力的冲量。

3、举例说明人们生活中是怎样应用动量定理减小冲力的？

【锵拗练】

1.下列说法正确的是（）

A.动量的方向一定跟物体的速度方向相同，且动量大的物体其速度一定大

B.冲量的方向一定跟对应的作用力方向相同，且冲量大对应的作用力一定大

C.物体受到的冲量方向与物体末动量的方向不一定相同

D.合外力的冲量为零，则物体所受各力的冲量均为零

2、关于物体所受冲量跟其受力情况和运动的关系，下冽说法正确的是（）

A.物体受到的冲量越大,它的动量变化一定越快

B.物体受到的冲量越大,它的动量变化一定越大

C.物体受到的冲量越大,它受到的合外力一定越大

D.物体受到的冲量越大,它的速度变化一定越快

3、下列说法正确的是（）

A.根据F=AP/Al可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等于它所受的力

B.力与力的作用时间的乘枳叫做力的冲量，它反映了力的作用对单间的累枳效应，是一个

标量

C.动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的，但有时用起来更方便

D.易碎品运输时要用柔软材料包装，船舷常悬挂旧轮胎，都是为了延长作用时间以减小作

用为

4.下面的说法正确的是（）

A.物体运动的方向就是它的动量的方向

B.如果物体的速度发生变化，则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零

C.如果合外力对物体的冲量不为零，则合外力一定使物体的动能增大

D.作用在物体上的合外力冲量不一定能改变物体速度的大小

5.如图所示，两个质量相等的物体沿同•高度、倾角不同的两光滑斜面顶端，

从静止自由下滑，到达斜面底端，两个物体具有的不同物理量是（）//

A,下滑的过程中重力的冲量B.下滑的过程中弹力的冲量//

C.下滑的过程中合力的冲量D.刚到达底端时的动量大小悬3

6.古时有“守株待兔”的寓言.设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力即可致死，并

设兔子与树桩作用时间为0.2s,则被撞死的兔子其奔跑的速度可能为（g取10加//）（）

A.lm/sB.1.5ir/sC.2m/sD.2.5m/s

7.如图所示，固定的光滑斜面倾角为%质量为m的物体由静止开始从斜面顶端滑到底端，

所用时间为t.在这一过程中正确的是（）人

A.所受支持力的冲量为。B.合力的冲量大小为切geos"'

C.所受重力的冲量大小为小⑶D.动量的变化量大小为〃?gsin夕f

8.质量为1kg的物体从离地面5m高处自由下落。与地面碰撞后。上升的最-----

大百度为3.2m,设球与地面作用时间为0.2s,则小球对地面的平均冲力为（g二lOm/s?）（）

A.90NB.80NC.110ND.100N

9、如图所示，小球m用长为L的细绳系着做匀速圆周运动，速度是hA、B是百径卜的两

点。小球由A点摆至B点的过程中，下述结论正确的是[]

A.动量守恒B.动量不守恒，且Amxinv

C.动量不守恒，且加1\二0D.动量不守恒，且Amv=2mv

10.质量为m的小球，从沙坑上方自由下落，经过时间ti到达沙坑表面,

又经过时间t2停在沙坑里。求：

⑴沙对小球的平均阻力F；

⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量Io

11、蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个质

量为60kg的运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平

网面5.0m高处.已知运动员与网接触的时间为1.2s.若把在这段时间内网对运动员的作用

力当作恒力处理，求此力的大小.（g=10m/s2）

【蛔期题】

解：以地面为参考系，整个过程中，小滑块向右做初速为零的匀加速直线运动.撤去拉力F

前，木板向右做初速为零的匀加速直线运动；撤去拉力产后，木板向右做匀减速直线运动.

要使小滑块从木板上掉下来，拉力F作用的最短时间衣应的过程是：小滑块滑到木板左端

时恰好与木板保持相对静止（即与木板达到共同的速度）.

设拉力尸作用的最短时间为3撤去拉力前木板的位移为和，小滑块滑到木板左端并恰好与

木板达到的共同速度为也

整个过程对系统由动量定理得：Ft=（M+m）v（3分）

撤去拉力尸前木板的位移为：?一口户

°2M

整个过程对系统由功能关系得：尸”+（4分）

联立以上各式，代入己知数据求得：片Is.

【锵和练】

1、C2、B3、ACD4sABD5.ABC6.CD7.CD8.D9.D

10.解：设刚开始下落的位置为A,刚好接触沙的位置为&在沙中到达的最低点为C。

⑴在下落的全过程对小球用动量定理：重力作用时间为而阻力作用时间仅为攵，以竖

直向下为正方向，有：

nig（t\+t2）-2=0,解得：F」啾八+/）

⑵仍然在下落的全过程对小球用动量定理：在人时间内只有重力的冲量，在改时间内

只有总冲量（己包括重力冲量在内），以竖直向下为正方向，有：

mgt1=0y1=mgt\

11、【解析】由下落高度、上升高度可求运动员触网前后的速度，这正是运动员与网接触过

程的初末速度，据此可利用动量定理求解力的大小.

将运动员看作质量为勿的质点，从力高处下落，刚接触网时速度的大小获（向

下）

弹跳后到达的高度为色刚离网时速度的大小片J密（向上）接触过程中运动

员受到向上的弹力分和向卜.的重力勿g,若选向上方向为正方向，则由动量定理，得：

（F-mg'）△t=mv2-{-rnv0由以上三式解得

F=mg+m'2""+''J.代入数值得，F=1.5X10'N.

AZ

【课题】§17.1、2能量量子化光的粒子性导学案

【学习目标】

（1）了解黑体辐射，能显子的的概念及提出的科学过程。（2）通过观察辐射图象培养学生观

察能力，了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点，体会量子论的建立深化了人们对于物质

世界的认识。（3）了解光电效应及其实验规律、康普顿效应及其意义，知道爱因斯坦光电效

应方程及其意义。

【自主学习】

一、黑体与黑体辐射

1、热辐射：一切物体都在辐射_____,这种辐射与物体的有关，因此叫做热辐射。

2、黑体：能够完全吸收入射的各种而不发生物体叫做黑体。

3、黑体辐射：（1）黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的________有关。（2）随温

度的升高，各种波长的电磁波的辐射强度都有;辐射强度的极大值向波长—的方向

移动。

二、普朗克的能量量子化假说

1、能量量子化：黑体的空腔壁由大量振子（振动着的带电微粒）组成，其能量只能是某一

最小能量值£的_____，并以这个最小能量值为单位______地辐射或吸收能量。

2、能量子：（1）定义：不可再分的最小能量值8。（2）关系式：£=hv,v是:h

是__________常数，h=_______O

三、光电效应现象及实验规律

1、光电效应现象：在光的照射下物体的现象，发射出来的电子叫做o

2、光电效应的实验规律：（1）存在—电流。在一定的光照条件下，随着所加电压的—