动量守恒定律的应用

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动量守恒定律的应用一
一、教学目的
复习上节课所学《动量守恒定律》,掌握应用动量守恒定律解决综合问题的思路和方法
二、教学重点
1.物理情景分析和物理模型的建立
2.应用动量守恒定律解决实际问题的基本思路和方法
三、教学难点
应用动量守恒动量分析物理过程,灵活应用动量守恒定律
四、教学方法
分析、讨论和归纳
五、教学过程
1、复习引入:
1、系统动量守恒的条件有哪些?
2、应用动量守恒定律解题的一般步骤? 2、课堂教学
典型问题一:碰撞类问题

1碰撞:碰撞是指相对运动的物体相遇时,在极短的时间内运动状态发生显著变化的过程。


2碰撞的特点:碰撞、爆炸过程作用时间极短,内力远远大于外力,所以都可认为系统的动量守恒。


3碰撞的分类:对心碰撞(正碰)和非对心碰撞(斜碰)。

例1.在光滑水平面上,两球沿球心连线以相等速率相向而行,下列现象可能的是( )
A .若两球质量相等,碰后以某一相等速率互相分开
B .若两球质量相等,碰后以某一相等速率同向而行
C .若两球质量不同,碰后以某一相等速率互相分开
D .若两球质量不同,碰后以某一相等速率同向而行
〖学生讨论,老师总结,通过此题,培养学生全面分析问题的思维品质〗
例2.一质量为M 的木块放在光滑的水平桌面上处于静止状态,一颗质量为m 的子弹以速度v 0沿水平方向击中木块,并留在其中与木块共同运动,则子弹对木块的冲量大小是( )
A . mv 0 ;
B 、m M mMv +0 ;
C 、mv 0-m M mv +0 ;
D 、mv 0-m
M v m +02 〖学生讨论,老师总结,通过此题,培养学生全面分析问题的思维品质〗
典型问题二:人船模型
例3.质量为M =300kg 的小船,长为L =3m ,浮在静水中。

开始时质量为m =60kg 的人站在船头,人和船均处于静止状态。

若此人从船头走到船尾,不计水的阻力,则船将前进多远?
分析:此例物理情景较简单,但物理过程学生不一定清楚,所以,教师此时要做好引导工作。


1引导学生,分析人在船上运动时,船会如何运动?两者位移关系如何?与学生一起作出物理情景示意图,找出各自对地位移,此处一定要强调位移的物理意义!

2与学生一起分析,此时可选用哪些规律来答题? 〖可能有学生会想到用牛顿运动定律和运动学公式来答,老师不要急于给予
否定,可让学生自己动手尝试一下。

如果没有学生想到动量守恒,教师可适当给
予启发,学生议一议,效果可能会好些。


讲解:人和船组成的系统在整个运动过程中,都不受水平方向外力作用,而
在竖直方向,处于平衡状态,所以系统满足动量守恒条件,系统平均动量守恒。

对人和船组成的系统,满足动量守恒条件,取向右方向为正,则有:
M S 船=m(L -S 船) 代入数据得S 船=0.5m
巩固1:在光滑的水平面上有一辆质量为M 的小车,车的两端各站着质量分别为m 1和m 2的人,三者原来皆静止,当两人相向时,小车向哪个方向运动?
〖学生讨论回答,教师总结〗
巩固2:质量为 M 的气球上有一质量为 m 的人,气球和人静止在离地高为 h 的空中。

从气球上放下一架不计质量的软梯,为使人沿软梯安全滑至地面,则软梯至少应为多长?
〖学生讨论回答,教师总结〗
典型问题三:多过程分析
例4.如图所示,在光滑水平面上有A 、B 两辆小车,水平面的左侧有一竖直墙,在小车B 上坐着一个小孩,小孩与B 车的总质量是A 车质量的10倍。

两车开始都处于静止状态,小孩把A 车以相对于地面的速度v 推出,A 车与墙壁碰后仍以原速率返回,小孩接到A 车后,又把它以相对于地面的速度v 推出。

每次推出,A 车相对于地面的速度都是v ,方向向左。

则小孩把A 车推出几次后,A 车返回时小孩不能再接到A 车?
分析:此题过程比较复杂,情景难以接受,所以在讲解之前,教师应多带领学生分析物理过程,创设情景,降低理解难度。

解:取水平向右为正方向,小孩第一次推出A 车时;
m B v 1-m A v=0 即: v 1=v m m B
A 第n 次推出A 车时:m A v +m
B v n -1=-m A v +m B v n
则:v n -v n -1=v m m B A 2 , 所以:v n =v 1+(n -1)v m m B
A 2 当v n ≥v 时,再也接不到小车,由以上各式得n ≥5.5 取n =6
关于n 的取值也是应引导学生仔细分析的问题,告诫学生不能盲目地对结果进行“四舍五入”,一定要注意结论的物理意义。