16.3动量守恒定律教案
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动量守恒定律教案动量动量守恒定律教案篇一一、教学目标1、知道动量守恒定律的内容,掌握动量守恒定律成立的条件,并在具体问题中判断动量是否守恒。
2、学会沿同一直线相互作用的两个物体的动量守恒定律的推导。
3.知道动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一。
二、重点、难点分析1、重点是动量守恒定律及其守恒条件的判定。
2.难点是动量守恒定律的矢量性。
三、教具1、气垫导轨、光门和光电计时器,已称量好质量的两个滑块(附有弹簧圈和尼龙拉扣)。
2、计算机(程序已输入)。
四、教学过程(一)引入新课前面已经学习了动量定理,下面再来研究两个发生相互作用的物体所组成的物体系统,在不受外力的情况下,二者发生相互作用前后各自的动量发生什么变化,整个物体系统的动量又将如何?(二)教学过程设计1、以两球发生碰撞为例讨论“引入”中提出的问题,进行理论推导。
画图:设想水平桌面上有两个匀速运动的球,它们的质量分别是m1和m2,速度分别是v1和v2,而且v1v2。
则它们的总动量(动量的矢量和)p=p1+p2=m1v1+m2v2。
经过一定时间m1追上m2,并与之发生碰撞,设碰后二者的速度分别为v1#39;和v2#39;,此时它们的动量的矢量和,即总动量p#39;=p1#39;+p2#39;=m1v1#39;+m2v2#39;。
板书:p=p1+p2=m1v1+m2v2 p#39;=p1#39;+p2#39;=m1v1#39;+m2v2#39;下面从动量定理和牛顿第三定律出发讨论p和p#39;有什么关系。
设碰撞过程中两球相互作用力分别是F1和F2,力的作用时间是t。
根据动量定理,m1球受到的冲量是F1t=m1v1#39;-m1v1;m2球受到的冲量是F2t=m2v2#39;-m2v2。
根据牛顿第三定律,F1和F2大小相等,方向相反,即F1t=(m2v2#39;-m2v2) 整理后可得板书:m1v1#39;+m2v2#39;=m1v1+m2v2 或写成p1#39;+p2#39;=p1+p2就是p#39;=p 这表明两球碰撞前后系统的总动量是相等的。
动量守恒定律教案优秀6篇高中物理动量守恒定律教案篇一教学目标:一、知识目标1、理解动量守恒定律的确切含义。
2、知道动量守恒定律的适用条件和适用范围。
二、能力目标1、运用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律。
2、能运用动量守恒定律解释现象。
3、会应用动量守恒定律分析、计算有关问题(只限于一维运动).三、情感目标1、培养实事求是的科学态度和严谨的推理方法。
2、使学生知道自然科学规律发现的重大现实意义以及对社会发展的巨大推动作用。
重点难点:重点:理解和基本掌握动量守恒定律。
难点:对动量守恒定律条件的掌握。
教学过程:动(1mi)量定理研究了一个物体受到力的冲量作用后,动量怎样变化,那么两个或两个以上的物体相互作用时,会出现怎样的总结果?这类问题在我们的日常生活中较为常见,例如,两个紧挨着站在冰面上的同学,不论谁推一下谁,他们都会向相反的方向滑开,两个同学的动量都发生了变化,又如火车编组时车厢的对接,飞船在轨道上与另一航天器对接,这些过程中相互作用的物体的动量都有变化,但它们遵循着一条重要的规律。
(-)系统为了便于对问题的讨论和分析,我们引入几个概念。
1.系统:存在相互作用的几个物体所组成的整体,称为系统,系统可按解决问题的需要灵活选取。
2.内力:系统内各个物体间的相互作用力称为内力。
3.外力:系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力,称为外力。
内力和外力的区分依赖于系统的选取,只有在确定了系统后,才能确定内力和外力。
(二)相互作用的两个物体动量变化之间的关系【演示】如图所示,气垫导轨上的A、B两滑块在P、Q两处,在A、B间压紧一被压缩的弹簧,中间用细线把A、B拴住,M和N为两个可移动的挡板,通过调节M、N的位置,使烧断细线后A、B两滑块同时撞到相应的挡板上,这样就可以用SA和SB分别表示A、B 两滑块相互作用后的速度,测出两滑块的质量mAmB和作用后的位移SA和SB比较mASA 和mBSB.高二物理《动量守恒定律》教案1.实验条件:以A、B为系统,外力很小可忽略不计。
16.3动量守恒定律一、系统内力和外力1.系统:两个或多个物体组成的研究对象称为一个力学系统。
2.内力:系统内两物体相互间的相互作用力。
3.外力:系统以外的物体对系统施加的力。
注意:内力和外力的区分依赖于系统的选取,只有在确定了系统后,才能确定内力和外力。
二、动量守恒定律3.数学表达式:(1)p =p ′,系统相互作用前的总动量p 等于相互作用后的总动量p ′.(2)m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1′+m 2v 2′,相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和.(3)Δp 1=-Δp 2,相互作用的两个物体动量的增量等大反向. (4)Δp =0,系统总动量的增量为零. 4.动量守恒定律的“四性”:(1)同一性:由于动量大小与参考系的选取有关,因此应用动量守恒定律是,应注意各物体的速度必须是相对同一惯性系的速度,一般以地面为参考系。
(2)矢量性:动量守恒方程是一个矢量方程。
对于作用前后物体的运动方向都在一条直线上的问题,解题时务必选取正方向,选取正方向之后,用正负表示方向,将矢量运算变为代数运算。
(3)瞬时性:动量是一个矢量,动量守恒指的是系统任一瞬时的动量恒定,列方程22112211v m v m v m v m '+'=+时,等号左边是作用前(或某一时刻)个物体的动量和,等号右侧是作用后(或另一时刻)各物体的动量和,不同时刻动量不能相加。
(4)普适性:它不仅适用于两个物体所组成的系统;也适用于多个物体组成的系统。
并且相互作用的物体无论是宏观的还是微观的,无论是低速的还是高速到接近光速的,动量守恒定律都适用。
5.成立条件:动量守恒定律有许多优点。
其中最突出的一点是,它不需要考虑系统相互作用过程中的各个瞬间细节,只考虑始末状态的动量。
即使在牛顿定律适用范围内,它也能解决许多由于相互作用力难以确定而不能直接应用牛顿定律的问题。
能有效地处理一些过程变化复习的问题。
动量守恒定律教案
一、课题:动量守恒定律
二、教学目标:
1、能掌握动量守恒定律的定义,并描述其基本原理。
2、能运用动量守恒定律解决物理实验中的问题。
三、重点和难点:
重点:掌握动量守恒定律的基本原理,运用动量守恒定律解决物理实验中的问题。
难点:熟练运用动量守恒定律解决动能相关物理实验中的问题。
四、教学方法:
1、讲授法:通过老师讲授,让学生理解动量守恒定律的本质,掌握以守恒定律求解动能和动量的基本方法。
2、演示法:通过演示实验,使学生深刻体会守恒定律的本质,加深对守恒定律的理解。
五、教学内容:
1、讲授动量守恒定律的概念及其理论基础。
2、讲解动量守恒定律的基本原理。
3、运用动量守恒定律解决物理实验中的问题。
六、课时安排:
第一课时:讲解动量守恒的概念及其理论基础,让学生能理解动量守恒定律的本质。
第二课时:演示实验,使学生深刻体会守恒定律的本质,加深对
守恒定律的理解。
第三课时:讲授动量守恒定律的基本原理,运用动量守恒定律解决物理实验中的问题。
七、教学活动:
1、老师讲授,结合问答方式对学生进行知识点讲解。
2、学生完成动量守恒定律相关的练习题,以及有关物理实验中实际问题的探究,培养学生运用守恒定律求解动能和动量的能力。
八、课后作业:
1、学生将完成动量守恒定律相关实验题,以及有关物理实验中相关问题的探究。
2、学生将完成实验报告,反映运用动量守恒定律解决物理实验中的问题。
动量守恒定律(二)编写:吴霞审核:孙俊【知识要点】1.动量守恒定律的内容:一个相互作用的物体系统不受外力作用,或所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
2.系统动量守恒的条件是.3.两物体质量分别为m1、m2,速度分别为v1、v2,沿同一直线运动,相互作用后,速度分别为v1'、v2',则系统动量守恒的表达式为.4.如果,且作用时间,即外出的冲量可以忽略,可近似认为系统的总动量守恒。
5.如果系统的动量不守恒,但在某一方向上,或在某一方向上的,那么在这一方向上的动量守恒或近似守恒。
6.中学范围内动量守恒定律中的速度通常为相对于的速度.【典型例题】例1.在高速公路上发生一起交通事故,一辆质量为15000 kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3000 kg向北行驶的卡车,碰后两车接在一起,并向南滑行了一段距离后停止.根据测速仪的测定,长途客车碰前以20 m/s的速度行驶,由此可判断卡车碰前的行驶速率为()A.小于10 m/s B.大于10 m/s小于20 m/sC.大于20 m/s小于30 m/s D.大于30 m/s小于40 m/s例2.如图所示,A、B 两物体的质量比m A∶m B=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系统动量守恒C.小车向左运动 D.小车向右运动例3.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,炮车与轨道间摩擦不计,当炮身与水平方向成θ角发射炮弹时,炮弹相对炮身的出口速度为v0,试求炮车后退的速度为多大【课堂检测】1.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零2.一个运动员在地面跳远,最远可跳l.如果它立在船头,船头离河岸的距离为l,他想从船头跳到岸上,下列说法正确的是()A.他不可能跳到岸上 B.他有可能跳到岸上C.他先从船头到船尾,再从船尾跑到船头起跳可跳到岸上D.如果它原来站在船尾,然后从船尾跑到船头起跳可跳到岸上.3.质量为M的小船以速度v0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.现在小孩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.第3课时动量守恒定律(二)姓名:学号:班级:1.质量相同的a、b、c三木块从同一高度同时下落,a、b自由下落,至某一高度时,a被水平飞来的子弹很快击中(子弹未穿出),c在开始时被水平飞来的子弹击中(子弹未穿出)(图6-17),则三木块的落地时间ta、tb、tc的关系是()A.ta=tb=tc B.ta>tb=tc C.ta<tb=t c D.无法判断2.一个质量m=1kg,沿水平方向飞行的炮弹具有动能Ek=800J.后突然炸成质量相等的两块,其中一块沿原方向飞行,动能为625J,则另一块的动能和飞行方向为()A.625J,原方向 B.175J.原方向 C.175J,反方向 D.225J,原方向3.一火箭以速度v在太空飞行.其头部质量为m、尾部质量为4m.头尾之间有炸药.为使此炸药爆炸分离头、尾两节时,使尾部具有最小的能量,若不计重力与爆炸产生的气体质量,则下列各说法中正确的是()A.爆炸后头部的动能为 B.爆炸过程中头部动能的增量为12mv2C.爆炸过程中尾部损失的动能为2mv2 D.此炸药具有的能量为10mv24.穿着蹓冰鞋的人,站在光滑的冰面上,沿水平方向举枪射击.设第一次射出子弹后,人的后退速度为v,下列说法正确的是()A.无论射出多少颗子弹,人后退的速度为v保持不变 B.射出n颗子弹后,人后退速度为nvC.射出n颗子弹后,人后退速度小于nv D.射出n颗子弹后,人后退速度大于nv5.图6-18中带光滑圆弧槽的小车质量为m,放在光滑水平面上,一质量也是m的铁块以速度v沿水平轨道向上滑去,至某一高度后再向下返回,则铁块回到小车右端时将()A.以速度v作平抛运动 B.以小于v的速度作平抛运动C.自由下落 D.静止于车上6.光滑水平桌面上质量分别为m1、m2两木块中间有一根用细线缚住的轻质弹簧,贮有弹性势能E0,当把细线烧断两木块还未脱离弹簧时做____运动,两木块脱离弹簧时的速度分别为v1=____;v2=____;若其中m1的质量极大时,则v1=____,v2=____.7.在质量M的试管内盛有乙醚,管口用质量m的软木塞封闭,当加热试管软木塞在乙醚蒸汽的压力作用下飞出后,恰能使试管绕悬挂点在竖直平面内做一完整的圆运动(1)若试管系于长l的细线上,则软木塞飞出的速度至少为____.(2)若试管系于长l的细杆上,则软木塞飞出的速度至少为____.8.光滑水平桌面上有一辆质量为M的小车,在车的支架顶杆上用一根长l的细线悬挂一个质量为m的小球,把细线伸直拉至水平状态后轻轻释放小球,则小球摆至最低处时的速度等于多少第一课件网10.在一个质量为M的气球上,连着一个绳梯.梯上站着一个质量为m的人.开始时气球以速度v匀速上升,后来人以对梯为u的速度匀速滑梯子向上爬,那么气球的速度将变为多少11.如图所示,甲车的质量是2 kg,静止在光滑水平面上,上表面光滑,右端放一个质量为1 kg的小物体.乙车质量为4 kg,以5 m/s的速度向左运动,与甲车碰撞以后甲车获得8 m/s的速度,物体滑到乙车上.若乙车足够长,上表面与物体的动摩擦因数为,则物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止(g取10 m/s2)11.质量为M1、半径为R的1/4光滑圆槽,与一个质量为M2的光滑弧形槽,相对地放在光滑水平面上,连接处与水平面相切.一个质量为m 的物体从M1顶端正上方高为h0处自由落下,先沿M1槽下滑,后又滑到M2顶端时恰好与M2相对静止(图6-21),求(1)物体m离开M1时的速率;(2)弧形槽M2的高度h.。
动量守恒定律教案教案一:简单介绍动量守恒定律目标:学生能够了解动量守恒定律的定义及应用。
导入:1. 引导学生回顾牛顿第二运动定律和动量的概念。
2. 提问:你认为在碰撞过程中,物体的动量是否会发生改变?为什么?内容:1. 定义动量守恒定律:在一个系统内,当没有外力作用时,系统内物体的总动量保持不变。
2. 动量守恒定律的数学表示:m1v1 + m2v2 = m1v1' +m2v2'3. 解释动量守恒定律的原理:动量守恒定律是基于牛顿第二运动定律和动量的定义推导出来的,当外力为零时,物体受到的总动量变化为零,故物体的总动量保持不变。
4. 动量守恒定律的应用举例:弹性碰撞和非弹性碰撞的实验示范,并根据动量守恒定律解释碰撞过程中物体的运动变化。
练习:1. 给出一个实际问题,让学生应用动量守恒定律解答。
2. 分组讨论并呈现各自的解答,进行交流讨论。
总结:1. 回顾动量守恒定律的定义及应用。
2. 强调动量守恒定律对运动过程的影响。
教案二:动量守恒定律实验目标:学生能够通过实验观察和验证动量守恒定律。
导入:1. 回顾动量的概念及公式。
2. 提问:你认为在碰撞过程中,动量会发生改变吗?实验步骤:1. 准备实验装置和材料:小球、直径不同的玻璃瓶等。
2. 实验一:垂直碰撞- 将两个大小不同的小球放在平面上,一个小球做静止状态,另一个小球沿直线运动后与静止小球发生碰撞。
- 观察碰撞过程中小球的运动变化。
- 记录小球的质量和初速度,计算碰撞后小球的速度。
验证动量守恒定律的成立。
3. 实验二:水平碰撞- 将小球放在光滑水平面上,小球沿直线运动后与静止小球发生碰撞。
- 观察碰撞过程中小球的运动变化。
- 记录小球的质量和初速度,计算碰撞后小球的速度。
验证动量守恒定律的成立。
总结:1. 回顾实验结果,并验证动量守恒定律的成立。
2. 强调动量守恒定律在实验中的应用和重要性。
延伸:1. 提出其他实验方案,让学生自主设计实验并验证动量守恒定律。
动量守恒定律的应用 教案【学习目标】1、能用牛顿定律推导动量守恒定律2、了解不同类型的碰撞;知道弹性碰撞和非弹性碰撞的主要特征。
(重点与难点)【知识要点】一、动量守恒定律与牛顿运动定律问题情景:如图所示,在水平桌面上做匀速运动的两个小球,质量分别是m 1、m 2,沿着同一直线向相同的方向运动,速度分别是V 1和V 2,V 2>V 1。
当第二个小球追上第一个小球时两球碰撞。
碰后两球的速度分别是V 1′和V 2′。
碰撞过程中第一个小球所受第二个小球对它的作用力是F 1,第二个小球所受第一个小球对它的作用力是F 2.推导过程:根据牛顿第二定律,碰撞过程中1、2两球的加速度分别是 ,根据牛顿第三定律,F 1、F 2等大反响,即 网所以 碰撞时两球间的作用时间极短,用t ∆表示,则有=1a , =2a代入2211a m a m -=并整理得 这就是动量守恒定律的表达式二、碰撞的种类及特点1.弹性碰撞:动量守恒,机械能守恒规律:以质量为m 1速度为v 1的小球与质量为m 2的静止小球发生正面弹性碰撞为例,则有 m 1v 1=m 1v ′1+m 2v ′2 222111122111222m v m v m v ''=+ 解得:v ′1= ;v ′2=(1)当两球质量相等时,两球碰撞后交换速度(2)当质量大的球碰质量小的球时,碰撞后两球都向前运动.(3)当质量小的球碰质量大的球时,碰撞后质量小的球被反弹回来.2.非完全弹性碰撞:动量守恒,机械能有损失3.完全非弹性碰撞:碰后以共同速度运动;动量守恒,机械能损失最大五、碰撞及反冲现象的特点分析1.碰撞现象(1)动量守恒 (2) 碰撞后瞬间系统动能不增原则(3)速度要合理①若碰前两物体同向运动,则应有v 后>v 前,碰后原来在前的物体速度一定增大,在后的物体动量在原方向上不能增加;若碰后两物体同向运动,则应有v ′前≥v ′后.②碰前两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不改变.2.反冲现象(1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动.(2)反冲运动中,相互作用力一般较大,通常可以用动量守恒定律来处理.(3)反冲运动中,其他形式的能转变为机械能,所以系统的总动能增加.【典型例题】例1. 质量m B =1kg 的平板小车B 在光滑水平面上以速度v 1=1m/s 向左匀速运动。
动量守恒定律教案课题:动量守恒定律教学目标:通过本节课的学习,学生能够理解和应用动量守恒定律,能够解决与动量守恒定律相关的物理问题。
教学重点:动量守恒定律的理解和应用教学难点:如何应用动量守恒定律解决实际问题教学方法:讲授与实践相结合的教学方法教学工具:黑板、教学课件、实验器材教学过程:一、导入(5分钟)1. 通过示意图或实际物体演示,引出本节课要讲解的内容,并向学生提问:“在日常生活中我们是否注意到动量的存在?”2. 引导学生思考,将动量与速度、质量的关系联系起来。
二、知识讲解(10分钟)1. 介绍动量的定义和公式:动量是物体的质量与速度的乘积,公式为p = mv。
2. 通过具体的例子,解释动量的物理意义。
3. 介绍动量守恒定律的概念:在一个孤立系统中,总动量在没有外力作用下守恒不变。
4. 指出动量守恒定律适用的条件:没有外力作用和没有动量交换的情况。
三、实验演示(15分钟)1. 设计一个简单的实验,让学生观察和验证动量守恒定律。
2. 实验过程中,引导学生观察物体的速度和质量变化,并总结实验结果。
3. 通过实验结果,引导学生理解和应用动量守恒定律。
四、案例分析(10分钟)1. 提供一个与动量守恒定律相关的案例,让学生尝试应用动量守恒定律解决问题。
2. 引导学生进行思考,分析问题的具体要求,并运用动量守恒定律解决问题。
五、小组讨论(10分钟)1. 将学生分成小组,给每个小组分发一份动量守恒问题。
2. 要求学生利用所学知识,讨论并尝试解答问题。
3. 引导学生互相讨论、思考和交流,激发他们的思维和学习兴趣。
六、总结(5分钟)1. 总结学生在本节课中的学习成果,并回顾动量守恒定律的重要性。
2. 引导学生思考动量守恒定律在实际生活中的应用,并展示其重要意义。
七、作业布置(5分钟)1. 布置课后作业:选择适当的例题,要求学生运用动量守恒定律解决问题。
2. 鼓励学生通过查找相关资料,深入了解动量守恒定律在不同领域的应用。
16.3 动量守恒定律用投影片出示本节课的学习目标:1、知道什么叫系统、什么是系统的内力,什么是系统的外力。
2、理解动量守恒定律的内容,知道得出动量守恒定律的数学表达式的条件。
3、能通过在光滑水平面上的两球发生碰撞,推导出动量守恒定律表达式。
4、知道动量守恒定律的成立条件和适应范围。
5、会应用动量守恒定律分析计算有关问题(只限于一维运动)学习目标完成过程:(一)实验、观察,初步得到两辆小车在相互作用前后,动量变化之间的关系1、用多媒体课件:介绍实验装置。
把两个质量相等的小车静止地放在光滑的水平木板上,它们之间装有弹簧,并用细线把它们拴在一起。
2、用CAI课件模拟实验的做法:①实验一:第一次用质量相等的两辆小车,剪断细线,观察它们到达距弹开埏等距离的挡板上时间的先后。
②实验二:在其中的一辆小车上加砝码,使其质量变为原来的2倍,重新做上述实验并注意观察小车到达两块木挡板的先后。
3、学生在气垫导轨上分组实验并观察。
4、实验完毕后各组汇报实验现象:学生甲:如果用两辆质量相同的小车做实验,看到小车同时撞到距弹开处等距离的挡板上。
学生乙:如果用两辆质量不同的小车做实验,看到质量大的小车后到,而质量小的小车先到达,且当质量小的小车到达挡板时,质量大的小车行驶到弹开处与木板的中点处。
5、教师针对实验现象出示分析思考题:①两小车在细线未被剪断前各自动量为多大?总动量是多大?②剪断细线后,在弹力作用下,两小车被弹出,弹出后两小车分别做什么运动?③据两小车所做的运动,分析小球运动的距离、时间,得到它们的速度有什么关系。
④据动量等于质量与速度的乘积,分析在弹开后各自的动量和总动量各为多大?⑤比较弹开前和弹出后的总动量,你得到什么结论。
6、学生讨论后,回答上述问题:①两小车未被剪断前,各自的动量为0,总动量为0;②两小车在被弹簧弹出后所做的运动,学生有两种看法:一种认为做加速直线运动;另一种认为做匀速直线运动。
教师结合小车在弹出后所受合力等于0的受力特点,得到小车在被出后做匀速直线运动;并向学生讲明小车之所以获得一个速度,是由于弹力的瞬间冲量的作用。
16.3动量守恒定律教案一, 教学目的:知识目标1.理解动量守恒定律的确切含义和表达式。
2.能用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律。
3.知道动量守恒定律的适用条件。
能力目标1.能结合动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律,培养大家的逻辑推理能力。
2.学会用动量守恒定律来解释现象,锻炼同学理论联系实际、学以致用的能力。
德育目标1.通过动量守恒定律的推导,培养学生实事求是的科学态度和严谨的推理方法。
2.了解自然科学规律发展的深远意义及对社会发展的巨大推动作用,激发学生的积极向上的人生观、价值观。
二,教学重点,难点:1.重点是动量守恒定律及其守恒条件的判定。
2.难点是动量守恒定律的矢量性。
三,教具:课件四,教学环节(一)、复习一个物体受力作用一段时间后,动量是怎样变化的?动量的变化等于合外力的冲量,Ft=mv'-mv 。
(二)、引入可是生活中经常见到的往往不是一个物体,而是几个物体之间的相互作用,那几个物体之间发生作用时,动量会是如何变化的呢?我们看一小段影片:影片中发生了什么呢?(三)、理论推导(用已有的知识来证明)在光滑水平面上做均匀运动的小球,质量分别是m1,m2 ,沿同一直线向相同的方向运动,速度分别是v1 和v2 ,且v1 >v2 ,经过一段时间后,第二个小球 追上第一个小球,两球发生碰撞,碰撞后速度分别是v1 和v2 ,碰前总动量:P=P1+P2=m1v1+m2v2 。
碰后总动量:P ,=P1,+P2,=m1v1,+m2v2 ,,讨论P 与P ,的关系。
已有知识:动量——动量定理。
研究的是一个物体所受的合外力的冲量等于动量的变化量。
m1 球:碰撞过程受力:F1 假设力相互作用的时间t ,F1t=m1 v1,—m1v1 m2 球:同理 , F2 F2t=m2 v2,—m2 v2N 1 G 1 G 2N 2F1与F2 的关系?由牛顿第三定律,F1 ,F2大小相等,方向相反。
动量守恒定律及其应用【新课标要求】1.内容标准(1)探究物体弹性碰撞的一些特点。
知道弹性碰撞和非弹性碰撞。
(2)通过实验,理解动量和动量守恒定律。
能用动量守恒定律定量分析一维碰撞问题。
知道动量守恒定律的普遍意义。
【要点归纳】一、动量守恒定律1.动量守恒定律的内容一个系统不受外力或者受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
即:22112211v m v m v m v m '+'=+ 守恒是指整个过程任意时刻相等(时时相等,类比匀速) 定律适用于宏观和微观高速和低速2.动量守恒定律成立的条件⑴系统不受外力或者所受外力之和为零;⑵系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计;⑶系统在某一个方向上所受的合外力为零,则该方向上动量守恒。
3.动量守恒定律的表达形式(1)22112211v m v m v m v m '+'=+,即p 1+p 2=p 1/+p 2/, (2)Δp 1+Δp 2=0,Δp 1= -Δp 24、理解:①正方向②同参同系③微观和宏观都适用5.动量守恒定律的重要意义从现代物理学的理论高度来认识,动量守恒定律是物理学中最基本的普适原理之一。
(另一个最基本的普适原理就是能量守恒定律。
)从科学实践的角度来看,迄今为止,人们尚未发现动量守恒定律有任何例外。
5.应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法(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.(2)要对各阶段所选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内力,哪些是系统外物体对系统内物体作用的外力.在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件,判断能否应用动量守恒。
(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。
注意:在研究地面上物体间相互作用的过程时,各物体的速度均应取地球为参考系。
动量守恒定律教案教案:动量守恒定律一、教学目标1.理解动量守恒定律的基本概念和原理。
2.能够应用动量守恒定律解决基本的动量问题。
3.培养学生动手能力,提高实际问题解决的能力。
4.培养学生观察、实验、探究的能力。
二、教学过程1.导入(10分钟)引入学生对动量的概念,帮助其理解运动过程中物体运动状态的变化。
问题:当我们打篮球的时候,为什么只需要轻轻一打,篮球就能飞出远处的篮筐?2.讲解(30分钟)1) 动量的概念: 动量是物体运动的量度,等于物体的质量乘以速度。
公式为:p = mv2)动量守恒定律的基本概念:在没有外力作用时,物体的总动量保持不变,即动量守恒定律。
公式为:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'3.实验(20分钟)准备实验装置,展示动量守恒定律在实际中的应用。
实验一:采用弹性碰撞实验,让学生观察和记录实验结果。
实验二:采用不同质量物体的非弹性碰撞实验,让学生观察和记录实验结果。
4.分析和讨论(20分钟)分析实验结果,让学生了解动量守恒定律在实际运动中的应用。
5.练习(20分钟)通过小组合作完成练习题,巩固学生对动量守恒定律的理解和应用。
6.展示和评价(10分钟)学生展示他们的实验结果和解决问题的方法,老师评价学生的学习情况。
三、教学资源和评价方法教学资源:实验装置评价方法:学生的小组合作练习和实验结果观察、记录的准确性以及对动量守恒定律的理解程度可以作为评价的依据。
四、教学延伸1.在同理心的前提下,让学生进行更多的探究和实践,拓展自己的知识面。
2.引导学生通过观察和实验发现身边事物中动量守恒的现象,加深对动量守恒定律的理解。
3.进一步提高学生动手实践的能力,让学生设计和进行更复杂的实验,以探究不同条件下动量守恒定律的适用性。
五、教学反思动量守恒定律是物理学习中非常重要的基本概念之一,本课通过引导学生进行实验和讨论,帮助学生理解和应用动量守恒定律。
实验的设计要让学生亲自操作,观察和记录实验结果,增强学生的实践能力,培养学生的探究精神和动手能力。
动量守恒定律教案(5篇)动量守恒定律教案(5篇)动量守恒定律教案范文第1篇通过对化学反应中反应物及生成物质量的试验测定,使同学理解质量守恒定律的含义及守恒的缘由;依据质量守恒定律能解释一些简洁的试验事实,能推想物质的组成。
力量目标提高同学试验、思维力量,初步培育同学应用试验的方法来定量讨论问题和分析问题的力量。
情感目标通过对试验现象的观看、记录、分析,学会由感性到理性、由个别到一般的讨论问题的科学方法,培育同学严谨求实、勇于探究的科学品质及合作精神;使同学熟悉永恒运动变化的物质,即不能凭空产生,也不能凭空消逝的道理。
渗透物质不灭定律的辩证唯物主义的观点。
教学建议教材分析质量守恒定律是学校化学的重要定律,教材从提出在化学反应中反应物的质量同生成物的质量之间存在什么关系入手,从观看白磷燃烧和氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应前后物质的质量关系动身,通过思索去“发觉”质量守恒定律,而不是去死记硬背规律。
这样同学简单接受。
在此基础上,提出问题“为什么物质在发生化学反应前后各物质的质量总和相等呢?”引导同学从化学反应的实质上去熟悉质量守恒定律。
在化学反应中,只是原子间的重新组合,使反应物变成生成物,变化前后,原子的种类和个数并没有变化,所以,反应前后各物质的质量总和必定相等。
同时也为化学方程式的学习奠定了基础。
教法建议引导同学从关注化学反应前后"质"的变化,转移到思索反应前后"量"的问题上,教学可进行如下设计:1.创设问题情境,同学自己发觉问题同学的学习是一个主动的学习过程,老师应当实行"自我发觉的方法来进行教学"。
可首先投影前面学过的化学反应文字表达式,然后提问:对于化学反应你知道了什么?同学各抒己见,最终把问题聚焦在化学反应前后质量是否发生变化上。
这时老师不失相宜的提出讨论主题:通过试验来探究化学反应前后质量是否发生变化,同学的学习热忱和爱好被最大限度地调动起来,使同学进入主动学习状态。
16.3 动量守恒定律学案【学习目标】1、应用牛顿定律推导出适用于两球碰撞模型的动量守恒定律。
能够理解动量守恒定律的物理过程。
2、掌握动量守恒定律的条件.3、理解动量守恒定律(内容、守恒条件),会分析计算同一直线上两个物体的动量守恒问题【学习过程】一、系统内力和外力【自学】阅读课本12页:完成下面练习。
1、系统:相互作用的物体组成系统.(系统内有几个物体?_______________)2、内力:______________物体相互间的作用力3、外力:______________ 对系统内物体的作用趣味思考:假设你的头发能够足够承受你的重力,你能否揪着自己的头发将自己提离地面?二、动量守恒定律【合作探究】完成下面练习。
模型:如图所示,在水平桌面上做匀速运动的两个小球,质量分别是m1和m2,沿着同一直线向相同的方向运动,速度分别是v1和v2,且v2>v1。
当第二个小球追上第一个小球时两球碰撞。
碰撞后的速度分别是v1′和v2′。
碰撞过程中第一个球所受另一个球对它的作用力是F1,第二个球所受另一个球对它的作用力是F2。
推导过程:根据牛顿第二定律,碰撞过程中两球的加速度分别是:_____________ ,_________ 根据牛顿第三定律,F1与F2大小__________ ,方向__________ ,即___________所以有:_______________碰撞时两球之间力的作用时间很短,用△t表示。
这样,加速度与碰撞前后速度的关系就是:_____________ ,________________把加速度的表达式代入 _______________ ,移项后得到:__________________上式的物理意义是:________________________【讲解提高】结论:从上面的分析还可以看出,两个物体碰撞过程中的每个时刻都有 _____________ ,因此上面结论对过程中的任意两时刻的状态________也就是说,系统的动量在整个过程中一直_________ 。
§16.3动量守恒定律导学案【学习目标】1.了解系统、内力、外力。
2.能运用牛顿第二定律和牛顿第三定律分析碰撞现象,导出动量守恒的表达式。
3.明确动量守恒定律的内容,理解守恒条件和矢量性。
理解“总动量”就是系统内各个物体动量的矢量和。
【学习重点】【学习难点】【学习过程】复习引入:1.动量的定义:。
表达式:. 单位:2.动量的变化量:定义:若运动物体在某一过程的始、末动量分别为p和p′,则称:△p= p′-p为物体在该过程中的动量变化。
强调指出:动量变化△.....p.是矢量。
方向与速度变化量△.............v.相同。
...一维情况下:Δp=mΔυ= mυ2-mυ13.动量定理:。
表达式:。
自主学习:(一)系统内力和外力(1)系统:组成系统。
(2)内力:的作用力(3)外力:的作用力(二)动量守恒定律如课本16.3—2图,用牛顿运动定律分析碰撞过程,推导动量守恒定律;(1)内容:。
这个结论叫做动量守恒定律。
(2)适用条件:(3)公式:m1υ1+ m2υ2= m1υ1′+ m2υ2′即p1/+p2/=p1+p2或Δp1=-Δp2或Δp总=0(4)注意:①研究对象:几个相互作用的物体组成的系统(如:碰撞)。
②矢量性:以上表达式是矢量表达式,列式前应先规定正方向;③同一性(即所用速度都是相对同一参考系、同一时刻而言的)④条件:系统不受外力,或受合外力为0。
要正确区分内力和外力;条件的延伸:a.当F内>>F外时,系统动量可视为守恒;(如爆炸问题。
)b.若系统受到的合外力不为零,但在某个方向上的合外力为零,则这个方向的动量守恒例如:如图所示,斜面体A的质量为M,把它置于光滑的水平面上,一质量为m的滑块B从斜面体A的顶部由静止滑下,与斜面体分离后以速度v在光滑的水平面上运动,在这一现象中,物块B沿斜面体A下滑时,A与B间的作用力(弹力和可能的摩擦力)都是内力,这些力不予考虑。
但物块B还受到重力作用,这个力是A、B系统以外的物体的作用,是外力;物体A也受到重力和水平面的支持力作用,这两个力也不平衡(A受到重力、水平面支持力和B对它的弹力在竖直方向平衡),故系统的合外力不为零。
第十六章动量守恒定律第3节动量守恒定律一、教学目标知识与技能:1、理解动量守恒定律的确切含义和表达式;2、能用动量定理(或牛顿第二定律)和牛顿第三定律推导出动量守恒定律;3、知道动量守恒定律的适用条件和适用范围。
过程与方法:1、通过科学探究动量守恒的过程,认识对物理现象的分析,建立物理情景,再进行理论推导的物理研究方法。
2、经历探究系统动量守恒的条件的过程,体会归纳的思想方法。
情感、态度与价值观:1、通过生活化的一些演示实验,激发学生学习的热情,体会科学的无穷魅力。
2、通过系统动量守恒,感悟自然界的守恒思想,体会自然的对称美、和谐美。
二、学情分析学生在前面的学习当中已经掌握了动量、冲量的相关知识,在学习了动量定理之后,对于研究对象为一个物体的相关现象已经能够做出比较准确的解释,并且学生已经初步具备了动量的观念,为相对较为复杂的由多个物体构成的系统为研究对象的一类问题做好了知识上的准备。
碰撞、爆炸等问题是生活中比较常见的一类问题,学生对于这部分现象比较感兴趣,理论和实际问题在这部分能够很好地结合在一起。
学生在前期的学习和实践当中已经具备了一定的分析能力,为动量守恒定律的推导做好了能力上的准备。
但是学生的逻辑思维还不是很发达,对于理论概念还是不能很快的正确的理解和掌握,而对于一些直观的形象的东西更容易接受,因此活跃的课堂气氛和引导式教学能更好的激发学生的兴趣。
三、教学重点、难点教学重点:掌握动量守恒定律的推导、表达式、适用范围和守恒条件。
教学难点:正确判断系统在所研究的过程中动量是否守恒。
四、教学过程导入新课:游戏导入:一位同学站在滑板上,怎样才能使他与滑板一起向某一方向运动起来?学生讨论。
演示:教师用力推站在滑板上的学生,或者站在滑板上的同学用力推身边的桌子,或用脚蹬地。
师:请问该同学自己不借助周围的物体,他自己能不能想办法让自己与滑板一起朝某一个方向运动呢?为了使接下来的讨论更加顺畅,表述内容更加严谨,我们需要界定几个概念。
16.3 动量守恒定律教学目标:一、知识目标1.理解动量守恒定律的确切含义和表达式.2.能用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律.3.知道动量守恒定律的适用条件.二、能力目标1.能结合动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律,培养大家的逻辑推理能力.2.学会用动量守恒定律解释现象.锻炼同学理论联系实际、学以致用的能力.三、德育目标1.通过动量守恒定律的推导.培养学生实事求是的科学态度和严谨的推理方法;2.了解自然科学规律发展的深远意义及对社会发展的巨大推动作用.激发学生的积极向上的人生观、价值观.教学重点:掌握动量守恒定律的推导、表达式、适用范围和守恒条件.教学难点:正确判断系统在所研究的过程中动量是否守恒.教学方法:实验法、推理归纳法、问题解决法、讨论法、分层教学法.教学用具:两个质量相等的小车,细线、弹簧、砝码、气垫导轨.教学过程[投影本节学习目标和学法指导](一)学习目标1.知道什么叫系统,什么是系统的内力,什么是系统的外力.2.理解动量守恒定律的内容,知道得出动量守恒定律的数学表达式的条件.3.能通过在光滑水平面上的两球发生碰撞.推导出动量守恒定律的表达式.4.知道动量守恒定律的成立条件和适用范围.5.会应用动量守恒定律分析、计算有关问题(只限于一维的运动).(二)学法指导本节课同学们可通过实验探究、理论推导,应用解决实际问题的方法来学习动量守恒定律的内容,理解其真正的含意.想像远比知识重要,知识有涯,而想像能环抱整个世界.——爱因斯坦思考:1、动量定理的研究对象是单个物体,还是由多个物体组成的系统?可以是单个物体,也可以是物体组成的系统.通常是一个物体.2、动量定理的内容是什么?表达式如何?物体所受合外力的冲量等于物体动量变化表达式:I合=△p Ft = m v′- m v3、应用动量定理的关键是什么?①清楚物体受力;②抓住始末状态.引入:①滑冰场上原来静止的两个人,靠近站在一起,让甲推乙一下,出现什么现象?猜想现象:互推后都向后运动②人在船上向前走,船不动?向前运动?向后运动?猜想现象:船后退③大炮发射炮弹时,炮身怎样运动?猜想现象:炮身向后退思考:上述现象有什么共性?两物体间存在相互作用,动量都发生了变化.一、基本概念1、系统:有相互作用的物体组成系统.2、外力:外部其他物体对系统内物体的作用力叫做外力.3、内力:系统内相互作用的各个物体间的相互作用力叫做内力.二、动量守恒定律引入:在第一节实验中,我们已经得到了:两个物体碰撞前后(或两个相互作用的物体,作用前后)它们的总动量是不变的,即:m1v1+ m2v2= m1v1′+ m2v2′这就是动量守恒定律.请你从牛顿运动定律的角度,推导出动量守恒定律.设光滑水平面上做匀速运动的两个小球,质量分别是m 1和m 2,沿着同一直线向相同的方向运动,速度分别是v 1和v 2,且v 1>v 2,经过一段时间后,m 2追上了m 1两球发生碰撞,碰撞后的速度分别是v 1′和v 2′.碰撞过程中第一球所受另一球对它的作用力是F 1,第二球所受另一球对它的作用力是F 2,试用牛顿 定律分析两个小球的碰撞.思考:①分析每个小球的受力.②两个小球在碰撞过程中所受到的平均作用力F 1和F 2有什么关系?两球在碰撞中所受的平均作用力F 1和F 2是一对相互作用力,根据牛顿第三定律,它们大小相等,方向相反;即:F 1= -F 2③设两小球碰撞持续时间为Δt ,写出碰撞过程中小球各自的加速度与所受到的平均作用力、碰撞前后速度的关系.1、2两球的加速度分别是: 加速度与碰撞前后速度的关系是: ④结合牛顿运动定律,推导得到一个什么表达式.上式表达式的含义什么?两个小球碰撞前的总动量等于碰撞后的总动量,即碰撞过程中系统的总动量守恒.1、内容:一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变.这个结论叫做动量守恒定律.2、数学表达式: ①p =p ′前后动量相等.②Δp =0,系统相互作用前、后的总动量不变.③Δp 1= -Δp 2,相互作用的两个物体的动量变化大小相等、方向相反.3、条件:系统不受外力或所受外力的合力为零.三、动量守恒定律的普适性动量守恒定律与牛顿运动定律在经典力学中都占有重要的地位,两者密切相关. 222111,m F a m F a ==111a t '-=∆v v 222a t'-=∆v v 11221122m m m m ''+=+v v v v 11221122m m m m ''+=+v v v v牛顿运动定律从“力”的角度反映物体间的相互作用;动量守恒定律从“动量”的角度描述物体间的相互作用,但两者的在使用中却有深刻的区别.动量守恒定律是自然界最重要的最普遍的规律之一,它不仅适用于宏观系统,也适用于微观系统; 不仅适用于低速运动,也适用于高速运动.还适用于由任意多个物体组成的系统,以及各种性质的力之间.这一定律已成为人们认识自然、改造自然的重要工具.从科学实践的角度来看,迄今为止,人们尚未发现动量守恒定律有任何例外.相反,每当在实验中观察到似乎是违反动量守恒定律的现象时,物理学家们就会提出新的假设来补救,最后总是以有新的发现而胜利告终.如静止的原子核发生β衰变放出电子时,按动量守恒,反冲核应该沿电子的反方向运动.但云室照片显示,两者径迹不在一条直线上.为解释这一反常现象,1930年泡利提出了中微子假说.由于中微子既不带电又几乎无质量,在实验中极难测量,直到1956年人们才首次证明了中微子的存在.四、动量守恒定律的应用例题1.在列车编组站里,一辆m 1 = 1.8×104kg 的货车在平直轨道上以 v 1 = 2 m/s 的速度运动,碰上一辆m 2 = 2.2×104 kg 的静止货车,它们碰撞后结合在一起继续运动,求货车碰撞后的运动速度.思考:①本题中相互作用的系统是什么?②分析系统受到哪几个外力的作用?是否符合动量守恒的条件?③ 本题中研究的是哪一个过程?该过程的初状态和末状态分别是什么?解:取两辆货车在碰撞前运动方向为正方向,设两车接合后的速度为v , 则两车碰撞前的总动量为m 1v 1,碰撞后的总动量为(m 1+m 2)v ,由动量守恒定律可得:(m 1+m 2)v =m 1v 1代入数值,得v = 0.9 m/s即两车接合后以0.9 m/s 的速度沿着第一辆车原来运动的方向继续运动.应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法1112m m m =+v v⑴确定研究对象,即相互作用的系统;⑵判断是否符合守恒条件;⑶选取研究过程,确定始末状态,⑷规定正方向,确定始、末状态的动量;⑤根据动量守恒定律,列方程求解.注意:用动量守恒定律列式时,应注意各量中速度的参考系要统一.例题2.一枚在空中飞行的导弹,质量为 m ,在某点的速度为v ,方向水平,如图所示. 导弹在该点突然炸裂成两块,其中质量为m 1 的一块沿着与 v 相反的方向飞去,速度 v 1.求炸裂后另一块的速度 v 2 .思考并回答下列问题:1、本题中我们选取哪一过程作为我们的研究过程?2、本题中我们的研究对象是什么?3、研究对象在研究过程中的动量是否守恒?为什么?4、爆炸时火药的作用力是否属外力?5、若动量守恒,其数学表达式是什么?6、试求出另一块的速度v 2解: 取炸裂前速度v 的方向为正方向,根据动量守恒定律,可得m 1v 1+(m - m 1)v 2= m v解得: 例题3.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 ,炮车与轨道间摩 擦力不计,当炮身与水平方向成θ角发射 炮弹时,炮弹相对于炮身的出口速度为v 0, 试求炮车后退的速度有多大?1121m m m m -=-v v v思考:①选定的研究对象是什么?②系统所受到的力有哪一些?③在水平方向是否符合动量守恒的条件?解:以v 0在水平方向的分量为正方向,则炮弹对地的水平分速度为:v x = v 0cos θ- v据水平方向动量守恒得:m (v 0cos θ-v )-M v =0解得: 小结:当系统受到的合外力不为零时,系统总动量不守恒,但系统在某一方向上不受外力或者所受外力之和为零时,则这个方向上的动量守恒,或者说总动量在该方向上的分量守恒.课堂练习1.如图所示,A 、B 两物体通过细线和弹簧连接在一起,A 、B 两物体质量m A =2m B ,水平面光滑,当烧断细线后(原来弹簧被压缩),则下列说法不正确的是( )A .弹开过程中A 的速率小于B 的速率B .弹开过程中A 的动量小于B 的动量C .A 、B 同时达到速度最大值D .当弹簧恢复原长时两物体同时脱离弹簧解析:细线未烧断前两物体总动量为零,由动量守恒定律知,细线烧断后两物体的动量大小相等,方向相反.速度大小跟它们的质量成反比,选项A 对,B 错;弹簧恢复原状时,两物体的速度同时达到最大,故C 对;弹簧恢复原长时,弹簧对物体不再有力的作用,此时两物体同时脱离弹簧,D 对.答案:B2.质量为M 的小车在光滑的水平地面上以速度v 0匀速运动,当车中的砂子从车底部的小孔中不断流下时,车子速度将( )A .减小B .不变C .增大D .无法确定解析:由于惯性,砂子刚落下时具有与车相同的水平速度v 0,由动量守恒定律知,车速不变,故B 选项正确.答案:B3.如图所示,一小车静止在光滑水平面上,甲、乙两人分别站在车上左右两侧,整个系统原来静止.则当两人同时相向走动时( )0cos m M mθ=+v vA .要使小车静止不动,甲、乙速率必须相等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D .要使小车向左运动,甲的动量必须比乙的小解析:系统总动量为零,要使小车不动,两人的动量矢量和必须为零,即他们的动量大小相等,由于不知道两人各自的质量,故无法判断A 项;要使车向左运动,两人的动量矢量和必须向右,故知甲的动量要大于乙的才行,C 对,B 、D 错.答案:C4.如图所示,用细线挂一质量为M 的木块,有一质量为m 的子弹自左向右水平射穿此木块,穿透前后子弹的速度分别为v 0和v (设子弹穿过木块的时间和空气阻力不计),木块的速度大小为( )A.m v 0+m v MB.m v 0-m v MC.m v 0-m v M +mD.m v 0+m v M +m解析:子弹和木块水平方向动量守恒,m v 0=M v ′+m v ,由此知v ′=m v 0-m v M,故B 正确. 答案:B5.在高速公路上发生了一起交通事故,一辆质量为1 500 g 向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3 000 g 向北行驶的卡车,碰后两车接在一起,并向南滑行了一小段距离后停止,根据测速仪的测定,长途客车碰前以20 m/s 的速率行驶,由此可判断卡车碰前的行驶速率是( )A .小于10 m/sB .大于10 m/s 小于20 m/sC .大于20 m/s 小于30 m/sD .大于30 m/s 小于40 m/s解析:由于碰撞过程时间极短,两车之间的作用力远大于它们所受到的阻力,可认为碰撞过程中两车的动量守恒.设向南为正方向,客车的质量为m 1=1 500 g 、速度为v 1=20 m/s ,卡车的质量为m 2=3 000 g 、速率为v 2.由于碰后两车接在一起向南滑行,故碰后两车的共同速度v >0. 根据动量守恒定律有: m 1v 1-m 2v 2=(m 1+m 2) v ,所以m 1v 1-m 2v 2>0,有:v 2<m 1v 1m 2,代入数据得:v 2<10 m/s ,故A 正确.答案:A。
-1物理选修3-5 第十六章动量守恒定律16.3 动量守恒定律主备人:审查人:主讲教师:讲课班级:【三维目标】一、知识与技术:1.理解动量守恒定律的确切含义和表达式,知道定律的合用条件和合用范围2.,会应用动量守恒定律剖析计算相关问题。
二、过程与方法:在理解动量守恒定律的确切含义的基础上正确划分内力和外力;三. 感情、态度与价值观:培育逻辑思想能力,会应用动量守恒定律剖析计算相关问题。
【教课要点】:动量的观点和动量守恒定律。
【教课难点】:动量的变化和动量守恒的条件。
【教课方法】:教师启迪、指引,学生议论、沟通。
【教课器具】:投电影,多媒体协助教课设施。
【教课过程】:【自主学习】指导学生达成“知识系统梳理”【新知研究】一. 设疑激趣,创建研究情境设置悬念:鸡蛋是我们每日都需要的营养食品,假如我将这只生鸡蛋使劲扔出去,鸡蛋的命运会如何?演示 : 站在教室中部使劲将鸡蛋水平扔向竖直悬挂在黑板前的大绒布。
发问 : 你察看到什么现象 ?学生 : 扔在绒布上鸡蛋没破。
教师从绒布下取出那只鸡蛋并发问 : 假如站在同一地点将同一只鸡蛋以同样的力向墙上扔,会出现什么结果?演示 : 使劲将鸡蛋水平扔向墙壁(墙壁上预先贴有白纸)。
学生 : 鸡蛋破了。
激疑 : 两种状况下鸡蛋与墙或布作用前的动量能够以为是同样的, 作用后的动量变成零,鸡蛋的动量变化是同样的。
但终究是什么原由使得鸡蛋出现不-2物理选修3-5第十六章动量守恒定律同的局 ?教 : 再大家看一段象。
教演示件: 播放几个体育运的象(在奏感烈的音背景下挨次出运会跳高、拳、跳、吊等比)。
提 : 看完段象后,我可能会提出好多,比方跳高、跳、吊运落地什么要落在上?强烈的拳比中,运什么要戴拳手套?以上些是大家熟习却不可以科学解的,也正是本我要研究的。
件示 :二. 分睁开 , 引自主研究1.对于物体量的化跟哪些要素相关的研究①提出假教 : 要解决才提出的 , 必第一研究、解决物体的量化跟哪些要素相关一。
16.3动量守恒定律主备人:审核人:主讲教师:授课班级:【三维目标】一、知识与技能:1.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.,会应用动量守恒定律分析计算有关问题。
二、过程与方法: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;三. 情感、态度与价值观:培养逻辑思维能力,会应用动量守恒定律分析计算有关问题。
【教学重点】:动量的概念和动量守恒定律。
【教学难点】:动量的变化和动量守恒的条件。
【教学方法】:教师启发、引导,学生讨论、交流。
【教学用具】:投影片,多媒体辅助教学设备。
【教学过程】:【自主学习】指导学生完成“知识体系梳理”【新知探究】一. 设疑激趣,创设研究情境设置悬念:鸡蛋是我们每天都需要的营养食品,如果我将这只生鸡蛋用力扔出去,鸡蛋的命运会怎样?演示:站在教室中部用力将鸡蛋水平扔向竖直悬挂在黑板前的大绒布。
提问:你观察到什么现象?学生:扔在绒布上鸡蛋没破。
教师从绒布下拿出那只鸡蛋并提问:如果站在同一位置将同一只鸡蛋以相同的力向墙上扔,会出现什么结果?演示:用力将鸡蛋水平扔向墙壁(墙壁上事先贴有白纸)。
学生:鸡蛋破了。
激疑:两种情况下鸡蛋与墙或布作用前的动量可以认为是相同的,作用后的动量变为零,鸡蛋的动量变化是相同的。
但究竟是什么原因使得鸡蛋出现不同的结局?教师:再请大家看一段录象。
教师演示课件:播放几个体育运动的视频录象(在节奏感强烈的音乐背景下依次出现亚运会跳高、拳击、跳马、吊环等比赛镜头)。
提问:看完这段录象后,我们可能会提出很多问题,比如跳高、跳马、吊环运动员落地时为什么要落在软垫上?激烈的拳击比赛中,运动员为什么要戴拳击手套?以上这些问题是大家熟悉却不能科学解释的问题,也正是本节课我们要研究的问题。
课件显示:二. 分层展开,引导自主探究1. 关于物体动量的变化跟哪些因素有关的研究①提出假说教师:要解决刚才提出的问题,必须首先研究、解决物体的动量变化跟哪些因素有关这一问题。
你们先猜一猜看,物体的动量变化与哪些因素有关?学生甲猜想:可能与物体的质量和它受到的力有关。
学生乙猜想:可能与物体受到的力的大小和力的作用时间有关。
②定性验证教师:同学们会提出各种不同的假说,这些假说是否正确?请你们操作第一个学习软件,先对两个实例进行定性讨论,由此你能得出什么结论?学生:动手操作学习软件并相互协作讨论。
学生计算机显示:讨论题——a.一辆以某一速度行驶的汽车,关闭发动机后,要使汽车停下来即使它的动量为零,如果你是驾驶员可以采取哪些措施?b.静止的足球,要使它运动起来即使它获得一定的动量,可用哪些方法?请一学生回答对讨论题的分析结果:……学生归纳:物体动量的变化跟物体所受力的大小和作用时间的长短有关。
③定量验证提问:你得出的这一结论是否正确?你如何验证?学生提出观点:可以采用数学推导的方法。
教师:很好!数学推导的方法也称定量分析法,请大家继续研究。
学生:继续操作计算机进行定量分析推导。
学生计算机显示(动画):一个质量为m 的物体,初速度为v ,在合外力F 的作用下,经过时间t,速度变为v',该物体动量的变化与什么有关?v v'图1请一学生上讲台讲述推导过程(实物展示台显示其推导内容):F = ma = m(v' - v) / tFt = mv' - mv学生归纳:根据Ft = mv' - mv ,只要力和力的作用时间的乘积Ft 相同,物体的动量变化就相同。
由此可以证明,物体的动量变化确实与物体所受合外力和作用时间有关,而且它们有确定的关系。
④实验验证激疑:同学们定量分析的结论是否真的可靠?如何进一步验证?部分学生:可以用实验验证。
教师:很好!实验是物理学研究问题的基本方法。
请大家利用提供的纸条和砝码做抽纸条实验,注意观察现象并讨论该实验能否验证上述结论?学生分组实验:抽纸条(一次慢抽,一次快抽)。
学生解释实验现象:慢抽和快抽纸条,物块受到的摩擦力可认为相同。
慢抽时物块受到的摩擦力作用时间长,物块的动量变化大;快抽纸条时物块受到的摩擦力作用时间短,物块的动量变化小,物块几乎不动。
⑤得出结论教师归纳:我们从提出假说到定性分析到定量分析再到实验验证,应用物理学的研究方法可以得出结论:物体的动量变化的确决定于物体所受力的大小F 和力的作用时间t,而且跟两者的乘积相同。
提问: Ft = mv' - mv中等号右边的物理意义是什么?全体学生: mv' - mv是物体动量的变化。
提问:引起物体动量变化的因素是什么?物理学中把力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量。
课件显示: 力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量。
教师:冲量是一个新的物理量,对于这个新物理量,你打算提出哪些你所关心的问题?学生甲提问:我想知道冲量是不是矢量?它有没有方向?学生乙提问:冲量的大小如何计算?它有没有适用条件?学生丙提问:冲量的单位是什么?它与动量的单位有什么关系?布置自学任务:冲量是引起物体动量变化的因素,如何解决你们提出的问题?如何初步理解冲量这一概念?请阅读课本P161第2、3两段,并操作第二个教学软件,从中找出答案。
学生归纳: ……课件显示:大小:I = F t对于恒力,冲量的方向:与F的方向相同单位:N·s启发:引入冲量的概念后,同学们刚才得到的结论可以怎样表述?学生表达:……课件显示: 物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化,这个结论叫做动量定理。
即: F t = p' - p教师:动量定理揭示了物体动量变化的规律,它虽然是由牛顿第二定律推导出来,但比牛顿第二定律有着更为广泛的应用,这方面的知识请同学们课后查阅有关资料学习。
学生操作计算机练习:课本P161中两个问题。
学生甲回答:钢球所受冲量的大小为1.2N·s,方向水平向左。
学生乙回答:钢球所受冲量的大小为0.56N·s,方向竖直向上。
(2)关于变力的冲量和变力的计算的研究教师:在现实中,我们遇到的物体与物体之间的相互作用力一般不是恒力。
比如欧美比较盛行垒球运动,球棒和垒球之间的相互作用力有什么特点?请大家看动画摸拟。
教师:动画演示打垒球。
学生:球棒和垒球之间的相互作用时间很短。
提问:这种作用力的大小具有什么特点?请继续看动画摸拟。
教师:慢镜头动画摸拟演示垒球和球棒之间的相互作用。
师生讨论:作用力先急剧增大然后急剧减小,具有这种特点的力叫做冲力。
在冲击、碰撞等现象中,物体间的相互作用力都是冲力。
在这段极短的时间内,冲力的冲量大小在数值上等于F-t 图包围的面积。
假设有一个恒力在同样时间内的冲量与冲力的冲量相等,那么,这个恒力就等于变力在作用时间内的平均值。
归纳:冲力(变力)的冲量的效果等效于一个恒力的冲量的效果。
因此,动量定理既适用于恒力,也适用于变力,它具有广泛性。
应用等效方法,便可以求出球棒对垒球的平均作用力。
【学习交流】3. 应用训练,强化意义理解提问:至此,我们是否可以解释鸡蛋问题?学生讨论后请一学生回答: 鸡蛋与绒布作用时,由于绒布比较软,延长了相互作用时间,绒布对鸡蛋的作用力较小,鸡蛋没有破;鸡蛋与墙壁作用时,由于墙壁比较硬,相互作用时间极短,墙壁对鸡蛋的作用力很大,鸡蛋就破了。
提问:本课开始提出的有关体育运动的几个问题如何解释?学生回答:跳高、跳马、吊环运动员落在软垫上,由于软垫的缓冲作用,延长了运动员与垫子的作用时间,减小了垫子对运动员的作用力,运动员比较安全。
拳击运动员比赛时要戴拳击手套也是这个道理。
教师:回答得很好!布置自学任务:阅读课本最后一段——“应用举例”,观看计算机软件四(含有冲床冲压、易碎物品、轮船码头等视频录象),思考如何解释这些现象并归纳动量定理有几方面的实际应用?学生讨论并回答问题:学生甲回答“冲床冲压”:……学生乙回答“易碎物品”:……学生丙回答“轮船码头”:……学生思考讨论:课本P164练习二(1)(2)。
学生分组实验:缓冲装置的模拟。
课件显示:据F = △p /△t ,在△p一定的情况下①要得到较大的力,应减小作用时间;②要减小力的作用,应延长作用时间。
4. 归纳总结,形成认知结构课件显示:本节主要知识结构。
【达标检测】《导学案》上“达标检测”1-4题【课堂小结】1、动量(1)定义:物体的质量与速度的乘积,称为(物体的)动量。
P = m v 单位:kg·m/s (2)特点:①状态量:②矢量性:③我们用动量来描述运动物体所能产生的机械效果强弱以及这个效果发生的方向。
2、动量的变化量:(1)定义:若运动物体在某一过程的始、末动量分别为p和p′,则△p= p′- p为物体在该过程中动量的变化。
(2)注意:动量变化△p是矢量。
方向与速度变化量△v相同。
一维情况下:Δp=mΔυ= m υ2- mΔυ 13、系统内力和外力(1)系统:相互作用的物体组成系统。
(2)内力:系统内物体相互间的作用力。
(3)外力:外物对系统内物体的作用力。
4、动量守恒定律(1)内容:一个系统不受外力或者所受外力的和为零,这个系统的总动量保持不变。
这个结论叫做动量守恒定律。
(2)公式:m1υ1+ m2υ2= m1υ1′+ m2υ2′(3)注意点:①研究对象:几个相互作用的物体组成的系统(如:碰撞);②矢量性:以上表达式是矢量表达式,列式前应先规定正方向;③同一性(即所用速度都是相对同一参考系、同一时刻而言的);④条件:系统不受外力,或受合外力为0。
要正确区分内力和外力;当F内>>F外时,系统动量可视为守恒。
【布置作业】课本:问题与练习第3.6题【板书设计】16-2 、动量与动量定理1、动量(1)定义:物体的质量与速度的乘积,称为(物体的)动量。
P = m v 单位:kg·m/s (2)特点:①状态量:②矢量性:③我们用动量来描述运动物体所能产生的机械效果强弱以及这个效果发生的方向。
2、动量的变化量:(1)定义:若运动物体在某一过程的始、末动量分别为p和p′,则△p= p′- p为物体在该过程中动量的变化。
(2)注意:动量变化△p是矢量。
方向与速度变化量△v相同。
一维情况下:Δp=mΔυ= m υ2- mΔυ 13、系统内力和外力(1)系统:相互作用的物体组成系统。
(2)内力:系统内物体相互间的作用力。
(3)外力:外物对系统内物体的作用力。
4、动量守恒定律(1)内容:一个系统不受外力或者所受外力的和为零,这个系统的总动量保持不变。
这个结论叫做动量守恒定律。
(2)公式:m1υ1+ m2υ2= m1υ1′+ m2υ2′(3)注意点:①研究对象:几个相互作用的物体组成的系统(如:碰撞);②矢量性:以上表达式是矢量表达式,列式前应先规定正方向;③同一性(即所用速度都是相对同一参考系、同一时刻而言的);④条件:系统不受外力,或受合外力为0。