动量守恒弹性碰撞知识点讲课稿
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高二物理1.1动量定理与动量守恒 §1.3一维弹性碰撞鲁教版【本讲教育信息】一. 教学内容:§1.1动量定理与动量守恒 §1.3一维弹性碰撞§1.1动量定理与动量守恒一. 教学目的:1. 认识动量的概念2. 会用动量定理解释简单问题二. 教学重、难点:1. 会推导动量守恒定律2. 会用动量守恒定律解释处理问题 (一)动量的概念1. 定义:运动物体的质量和速度的乘积叫动量。
2. 公式:m v P = 单位:s /m kg ⋅3. 是矢量:方向与v 的方向相同(即有正负)4. 解释:(1)动量是描述物体运动状态的量,通常说物体的动量是指物体在某一时刻的动量,对应该时刻的速度。
(2)动量具有相对性:选不同的参照物,物体的动量不同,但通常选地面为参考系。
(二)冲量1. 定义:力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量。
2. 公式:t F I ⋅=单位:N ·s 或说与P 相同为s /m kg ⋅方向:与F 的方向相同 3. 解释(1)是力在时间上的积累效果(2)计算方法就是力与时间相乘,与其它无关。
(三)动量定理 1. 推导:tv v a 12-=则t v v m ma 12-=即tP P F t mv mv F 1212-=-=或或写成P I P t F P P t F 12∆=∆=⋅-=⋅即与2. 内容:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。
3. 应用:(1)解释一些现象①玻璃杯落在水泥地上会摔碎而落在海绵上不会碎。
②从高处落下时,曲膝以缓冲减小对人体的伤害。
③汽车突然刹车或启动时人体的前扑与后仰。
(2)计算:(四)动量守恒定律的推导1. 推导:如图所示两小球相撞前后的情形:FFB v 1’v 2’AB则对A 球1111v m 'v m t F -=⋅ 对B 球:2222v m 'v m t F -=⋅-则)v m 'v m (v m 'v m 22221111--=- 即:22112211v m v m 'v m 'v m +=+ 或总总P 'P =或:'v m v m v m 'v m 22221111-=- 即:21P P ∆-=∆(五)表述1. 一个系统不受外力或者所受合外力为零,这个系统的总动量保持不变。
弹性碰撞和非弹性碰撞说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的题目是“弹性碰撞和非弹性碰撞”。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“弹性碰撞和非弹性碰撞”是高中物理选修 3-5 中动量守恒定律这一章节的重要内容。
这部分知识不仅是对动量守恒定律的深入理解和应用,也为后续学习能量守恒定律以及解决复杂的物理问题奠定了基础。
教材首先通过生活中的常见现象引入碰撞的概念,然后分别阐述了弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。
通过实验探究和理论推导,让学生理解碰撞过程中动量和能量的变化规律。
教材内容注重培养学生的科学思维和实验探究能力,使学生能够运用所学知识解决实际问题。
二、学情分析学生在学习本节课之前,已经掌握了动量和动量守恒定律的基本概念和规律,具备了一定的分析和解决物理问题的能力。
但是,对于碰撞过程中动量和能量的变化,学生往往难以直观地理解,需要通过实验和理论分析来加深认识。
此外,高中生的抽象思维能力和逻辑推理能力还在不断发展中,在教学过程中需要引导学生逐步建立物理模型,培养他们的科学思维方法。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)理解弹性碰撞和非弹性碰撞的概念,知道其区别和联系。
(2)掌握弹性碰撞和非弹性碰撞过程中动量守恒和能量守恒的规律。
(3)能够运用动量守恒定律和能量守恒定律解决简单的碰撞问题。
2、过程与方法目标(1)通过实验观察和分析,培养学生的观察能力和实验数据处理能力。
(2)通过理论推导和数学计算,提高学生的逻辑推理能力和数学应用能力。
(3)通过小组讨论和合作探究,培养学生的团队合作精神和交流表达能力。
3、情感态度与价值观目标(1)让学生体会物理知识与生活实际的紧密联系,激发学生学习物理的兴趣。
(2)培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。
(3)通过对碰撞现象的研究,使学生认识到自然界的和谐与统一,培养学生的科学世界观。
五碰撞与动量守恒讲义高考考点:1、动量、动量守恒定律及其应用Ⅱ2、弹性碰撞和非弹性碰撞Ⅰ3、实验:验证动量守恒定律4、只限于一维怎么考动量守恒定律的应用是本章重点、高考热点,动量、动量的变化量两个概念常穿插在规律中考察.在高考中动量守恒定律常与能量守恒定律相结合,解决碰撞、打击、反冲、滑块摩擦等问题,还要重视动量守恒与圆周运动、核反映的结合.探究和验证碰撞中的动量守恒,在高考实验考察中出现频率很高.怎么办本专项题目比较简朴,复习时重点放在动量守恒定律的应用方面,但不要做太多老高考的题目,重要的是理解动量守恒定律的内容,掌握用动量守恒定律解题的基本办法和环节;掌握弹性碰撞和非弹性碰撞的概念,记住两物体碰撞的几个基本公式,运用动量守恒定律,并能结合能量关系解决简朴的碰撞问题;精读教材,纯熟掌握教材内容.—动量动量守恒定律讲义本节内容重要涉及动量、碰撞、动量守恒定律等知识点,近几年高考对本节内容考察的几率较大,现有对本节内容的单独考察,又有与其它部分知识结合的考察,考察的题型有选择填空、计算等,考察的难度中档.一、动量动量变化量动量守恒定律1.动量、动能、动量变化量的比较2.动量守恒定律(1)内容:如果一种系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变.(2)惯用的体现式:①p=p′,系统互相作用前的总动量p 等于互相作用后的总动量p′.②m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,互相作用的两个物体构成的系统,作用前的总动量等于作用后的总动量.③Δp1=-Δp2,互相作用的两个物体动量的变化大小相等,方向相反.④Δp=0,系统总动量的变化为零.(3)成立的条件系统或系统所受,根据动量定理可知,系统的合外力冲量为零,系统的动量变化量为零,系统动量守恒.系统在某一方向上不受外力,或所受外力之和为零,则系统所受合外力在这一方向上的冲量为零,因而系统在这一方向上的,系统在这一方向上动量守恒.当系统内力远不小于外力或者某一方向上内力远不小于外力时,系统的外力或某一方向上的外力能够忽视不计,则系统或系统在某一方向上动量近似守恒.3.有关动量及其变化(1)由于速度与参考系的选择有关,因此动量也跟参考系的选择有关.普通状况下,物体的动量是相对地面而言的.(2)计算动量变化时,应选正方向,与正方向同向取“+”,反向取“-”.4.动量守恒定律的“六性”5.应用动量守恒定律的解题环节(1)拟定互相作用的系统为研究对象;(2)分析研究对象所受的外力;(3)判断系统与否符合动量守恒条件;(4)规定正方向,拟定初、末状态动量的正、负号;(5)根据动量守恒定律列式求解.阐明:对于两个以上的物体构成的系统,由于物体较多,作用过程较为复杂,这时往往要根据作用过程中的不同阶段,建立多个动量守恒方程,或将系统内的物体按互相作用的关系分成几个小系统,分别建立动量守恒方程.二、几个动量守恒的问题1.碰撞(1)概念:碰撞是指物体间的互相作用持续时间很短,而物体间互相作用力很大的现象.(2)特点:在碰的系统动撞现象中,普通都满足内力远远不小于外力,可认为互相碰撞量守恒.(3)分类2.反冲现象在某些状况下,原来系统内物体含有相似的速度,发生互相作用后各部分的末速度不再相似而分开.这类问题互相作用的过程中系统的动能增加,且常伴有其它形式能向动能的转化.3.爆炸问题爆炸与碰撞类似,物体间的互相作用力很大,且内力远远不小于系统所受的外力,因此系统动量守恒,爆炸过程中位移很小,可忽视不计,作用后从互相作用前的位置以新的动量开始运动.4.碰撞现象满足的规律(1)动量守恒(2)机械能不增加(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,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变化.5.对反冲现象的三点阐明(1)系统内的不同部分在强大内力作用下向相反方向运动,普通用动量守恒来解决.(2)反冲运动中,由于有其它形式的能转变为机械能,因此系统的总机械能增加.(3)反冲运动中平均动量守恒.6.爆炸现象的三个规律(1)动量守恒:由于爆炸是在极短的时间内完毕的,爆炸物体间的互相作用力远远不小于受到的外力,因此在爆炸过程中,系统的总动量守恒.(2)动能增加:在爆炸过程中,由于有其它形式的能量(如化学能)转化为动能,因此爆炸前后系统的总动能增加.(3)位置不变:爆炸的时间极短,因而作用过程中,物体产生的位移很小,普通可忽视不计,能够认为爆炸后仍然从爆炸前的位置以新的动量开始运动.三、探究碰撞问题1.研究范畴:只限于一维的状况,即碰撞前物体的动量在一条直线上.2.碰撞的分类结论:①当两球质量相等时,v1′=0,v2′=v1,两球碰撞后交换了速度.②当质量大的球碰质量小的球时,v1′>0,v2′>0,碰撞后两球都向前运动.③当质量小的球碰质量大的球时,v1′<0,v2′>0,碰撞后质量小的球被反弹回来(3)碰撞现象满足的三个规律①动量守恒.②机械能不增加.③速度要合理.a.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,若碰后两物体同向运动,则应有v′前≥v′后.b.若碰前两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不变化.。
动量守恒与弹性碰撞动量守恒和弹性碰撞是物体碰撞中重要的物理概念和原理。
本文将介绍动量守恒的基本原理、弹性碰撞的定义以及它们在实际应用中的重要性。
一、动量守恒的基本原理动量是物体运动的重要物理量,它定义为物体的质量乘以其速度。
即动量(p)= 质量(m) ×速度(v)。
根据牛顿第二定律,物体所受的力等于产生的动量变化率。
在一个封闭系统中,没有外力作用时,系统的总动量保持不变,这就是动量守恒的基本原理。
二、弹性碰撞的定义碰撞是指两个或更多物体相互作用、相互撞击的过程。
弹性碰撞是碰撞过程中能量和动量都得到保持的碰撞。
在弹性碰撞中,物体的总动能在碰撞前后保持不变,碰撞前后的动量也保持不变。
三、弹性碰撞的数学表达式为了描述弹性碰撞过程,物理学家提出了碰撞动量守恒和动能守恒的数学表达式。
设两个物体A和B,在碰撞前的速度分别为v1和v2,碰撞后的速度分别为v1'和v2'。
根据动量守恒定律,可以得到以下公式:m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'。
四、弹性碰撞的重要性弹性碰撞在工程和日常生活中有着广泛的应用。
例如,在汽车设计中,弹性碰撞理论可以用于预测车辆碰撞后的变形程度和受损情况,进而提供安全保护措施。
此外,在运动项目中,例如乒乓球、高尔夫球等,了解弹性碰撞原理有助于提高技术并优化运动表现。
五、实例分析:弹性碰撞的应用为了更好地理解和应用弹性碰撞,我们以一个实例来进行分析。
假设有两个弹性体A和B,其质量分别为m1和m2,在碰撞前的速度分别为v1和v2。
根据碰撞后的速度v1'和v2',我们可以使用动量守恒和动能守恒公式来求解碰撞前后的速度变化。
六、结论动量守恒和弹性碰撞是物体碰撞中至关重要的概念和原理。
动量守恒表明封闭系统中的总动量保持不变,而弹性碰撞则展示了碰撞过程中能量和动量的保持。
了解并应用这些原理有助于我们理解物体碰撞的基本特性,并且在各个领域中找到实际应用的可能性。
高中物理说课稿:《动量守恒定律的应用》说课稿范文高中物理说课稿:《动量守恒定律的应用》引言概述:动量守恒定律是物理学中重要的基本定律之一,它描述了在一个封闭系统中,物体的总动量在相互作用过程中保持不变。
本篇说课稿将详细介绍动量守恒定律的应用,包括碰撞问题、爆炸问题、以及运动物体的动量变化等方面。
一、碰撞问题:1.1 碰撞类型:完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞。
1.2 完全弹性碰撞:两个物体碰撞后,动量守恒,动能守恒。
1.3 非完全弹性碰撞:碰撞后物体发生形变,动量守恒,动能不守恒。
二、爆炸问题:2.1 爆炸类型:单向爆炸和双向爆炸。
2.2 单向爆炸:一个物体在某一点爆炸,动量守恒,动能守恒。
2.3 双向爆炸:两个物体在相反方向同时爆炸,动量守恒,动能守恒。
三、运动物体的动量变化:3.1 动量:动量的定义和计算公式。
3.2 动量变化:物体受到外力作用时,动量会发生变化,根据牛顿第二定律可以推导出动量变化的关系。
3.3 动量守恒:在没有外力作用的情况下,物体的动量守恒。
四、实际应用:4.1 车辆碰撞事故:利用动量守恒定律可以分析车辆碰撞事故的力学原理,从而预测事故后车辆的运动状态。
4.2 火箭发射:火箭发射过程中,利用动量守恒定律可以计算火箭的速度和质量变化。
4.3 运动员跳远:运动员在跳远过程中,利用动量守恒定律可以分析运动员的起跳速度和着陆速度。
五、教学方法:5.1 概念讲解:首先介绍动量守恒定律的概念和基本原理,让学生了解动量守恒的重要性。
5.2 实例演示:通过具体的碰撞、爆炸问题和运动物体的动量变化问题,进行实例演示,让学生更好地理解动量守恒定律的应用。
5.3 讨论互动:鼓励学生参与讨论和提问,引导学生思考动量守恒定律在实际生活中的应用,并与学生进行互动交流。
总结:动量守恒定律的应用涉及碰撞问题、爆炸问题以及运动物体的动量变化等方面。
通过学习和理解动量守恒定律的应用,学生可以更好地理解物体运动的规律,并能够应用于实际生活中的问题解决。
动量守恒定律与弹性碰撞在物理学的广袤天地中,动量守恒定律与弹性碰撞如同两颗璀璨的明星,照亮着我们对物体运动和相互作用的理解之路。
首先,让我们来认识一下动量守恒定律。
简单来说,动量守恒定律指的是在一个孤立系统中,系统的总动量保持不变。
这里的孤立系统,指的是不受外力或者所受外力之和为零的系统。
比如说,在一个光滑水平面上,两个质量不同的小球相向运动,发生碰撞。
在碰撞之前,这两个小球各自有着自己的动量,而在碰撞之后,它们的动量之和与碰撞前的动量之和是相等的。
动量,它是一个由物体的质量和速度共同决定的物理量,用公式表示就是动量=质量×速度。
当两个物体相互作用时,它们之间的动量会发生转移,但总量却始终保持恒定。
那什么是弹性碰撞呢?弹性碰撞是碰撞的一种特殊情况,在这种碰撞中,不仅动量守恒,而且动能也守恒。
这意味着在碰撞前后,系统的总动能没有损失。
为了更直观地理解弹性碰撞,我们来看一个例子。
假设我们有两个完全相同的小球,一个静止在光滑水平面上,另一个以一定的速度撞向它。
在碰撞的瞬间,运动的小球会把一部分动量传递给静止的小球。
由于是弹性碰撞,碰撞后的两个小球会各自沿着不同的方向运动,而且它们的总动能和碰撞前是一样的。
那么,动量守恒定律和弹性碰撞在实际生活中有哪些应用呢?在体育运动中,比如台球比赛。
当一个球撞击另一个球时,就可以近似地看作是弹性碰撞。
运动员们需要根据动量守恒定律和弹性碰撞的原理,来预测球的运动轨迹,从而制定出最佳的击球策略。
在汽车的安全设计中,也运用到了这些知识。
当汽车发生碰撞时,通过合理的结构设计,使碰撞尽可能接近弹性碰撞,从而最大程度地减少碰撞对乘客造成的伤害。
在微观世界中,原子和粒子之间的相互作用也遵循动量守恒定律和弹性碰撞的规律。
科学家们通过研究这些微观粒子的碰撞,能够深入了解物质的本质和宇宙的奥秘。
从数学的角度来看,对于弹性碰撞问题的分析和计算,我们通常需要用到动量守恒定律和动能守恒定律这两个方程,联立求解来确定碰撞后物体的速度等物理量。
动量守恒弹性碰撞知
识点
动量守恒弹性碰撞知识点
一、不同类型的碰撞
(1)非弹性碰撞:碰撞过程中物体往往会发生形变、发热、发声,一般会有动能损失.
(2)完全非弹性碰撞:碰撞后物体结合在一起,动能损失最大.
(3)弹性碰撞:碰撞过程中形变能够完全恢复,不发热、发声,没有动能损失.
二、弹性碰撞的实验研究和规律
质量m1的小球以速度v1与质量m2的静止小球发生弹性碰撞.根据动量守恒
和动能守恒,得m1v1=m1v1′+m2v2′,1
2m1v
2
1
=
1
2m1v′
2
1
+
1
2m2v′
2
2
碰后两球的速度分别为:v′1=(m1-m2)v1
m1+m2
,v′2=
2m1v1
m1+m2
①若m1>m2,v1′和v2′都是正值,表示v1′和v2′都与v1方向相同.(若m1≫
m2,v1′=v1,v2′=2v1,表示m1的速度不变,m2以2v1的速度被撞出去)
②若m1<m2,v1′为负值,表示v1′与v1方向相反,m1被弹回.(若m1≪m2,v1′=-v1,v2′=0,表示m1被反向以原速率弹回,而m2仍静止)
③若m1=m2,则有v1′=0,v2′=v1,即碰撞后两球速度互换.
三、碰撞的特点和规律
1.发生碰撞的物体间一般作用力很大,作用时间很短,各物体作用前后各自动量变化显著,物体在作用时间内的位移可忽略.
2.即使碰撞过程中系统所受合力不等于零,因为内力远大于外力,作用时间又很短,所以外力的作用可忽略,认为系统的动量是守恒的.
3.若碰撞过程中没有其他形式的能转化为机械能,则系统碰后的总机械能不可能大于碰前系统机械能.
4.对于弹性碰撞,碰撞前后无动能损失;对非弹性碰撞,碰撞前后有动能损失;对于完全非弹性碰撞,碰撞前后动能损失最大.
四、碰撞过程的分析
1.判断依据
在所给条件不足的情况下,碰撞结果有各种可能,但不管哪种结果必须同时满足以下三条:
(1)系统动量守恒,即p1+p2=p′1+p′2.
(2)系统动能不增加,即E kl+E k2≥E′kl+E′k2或
p21
2m1+
p22
2m2≥
p′21
2m1+
p′22
2m2.
(3)符合实际情况,如果碰前两物体同向运动,则后面的物体速度必大于前面
物体的速度,即v
后>v
前
,否则无法实现碰撞.碰撞后,原来在前的物体的速
度一定增大,且原来在前的物体速度大于或等于原来在后的物体的速度,即v′
前≥v′
后
,否则碰撞没有结束.如果碰前两物体相向运动,则碰后两物体的运动方向不可能都不改变,除非两物体碰撞后速度均为零.
2.爆炸与碰撞的异同
(1)共同点:相互作用的力为变力,作用力很大,作用时间极短,均可认为系统满足动量守恒.
(2)不同点:爆炸有其他形式的能转化为动能,所以动能增加;弹性碰撞时动能不变,而非弹性碰撞时通常动能要损失,动能转化为内能,动能减小.。