说课 动量和能量观点的综合应用

§6 动量、能量综合应用知识目标一、动量和动能动量和动能都是描述物体运动状态的物理量，但它们存在明显的不同：动量是矢量，动能是标量．物体动量变化时，动能不一定变化；但动能一旦发生变化，动量必发生变化．如做匀速圆周运动的物体，动量不断变化而动能保持不变．动量是力对时间的积累效应，动量的大小反映物体可以克服一定阻力运动多久，其变化量用所受冲量来量度；动能是力对空间的积累效应，动能的大小反映物体可以克服一定阻力运动多么远，其变化量用外力对物体做的功来量度．动量的大小与速度成正比，动能大小与速率的平方成正比．不同物体动能相同时动量可以不同，反之亦然，p=常用于比较动能相同而质量不同物体的动量大小；22 kpEm=常用来比较动量相同而质量不同物体的动能大小．二、动量守恒定律与机械能守恒（包括能量守恒）定律动量守恒定律和机械能守恒定律所研究的对象都是相互作用的物体组成的系统，且研究的都是某一物理过程一但两者守恒的条件不同：系统动量是否守恒，决定于系统所受合外力是否为零；而机械能是否守恒，则决定于是否有重力以外的力（不管是内力还是外力）做功．所以，在利用机械能守恒定律处理问题时要着重分析力的做功情况，看是否有重力以外的力做功；在利用动量守恒定律处理问题时着重分析系统的受力情况（不管是否做功），并着重分析是否满足合外力为零．应特别注意：系统动量守恒时，机械能不一定守恒；同样机械能守恒时，动量不一定守恒，这是因为两个守恒定律的守恒条件不同必然导致的结果．如各种爆炸、碰撞、反冲现象中，因F内》F外，动量都是守恒的，但因很多情况下有内力做功使其他形式的能转化为机械能而使其机械能不守恒．另外，动量守恒定律表示成为矢量式，应用时必须注意方向，且可在某一方向独立使用；机械能守恒定律表示成为标量式，对功或能量只需代数加减，不能按矢量法则进行分解或合成．三、处理力学问题的基本方法处理力学问题的基本方法有三种：一是牛顿定律，二是动量关系，三是能量关系．若考查有关物理量的瞬时对应关系，须应用牛顿定律，若考查一个过程，三种方法都有可能，但方法不同，处理问题的难易、繁简程度可能有很大的差别．若研究对象为一个系统，应优先考虑两大守恒定律，若研究对象为单一物体，可优先考虑两个定理，特别涉及时间问题时应优先考虑动量定理，涉及功和位移问题的应优先考虑动能定理．因为两个守恒定律和两个定理只考查一个物理过程的始末两个状态有关物理量间关系，对过程的细节不予细究，这正是它们的方便之处．特别对于变力作用问题，在中学阶段无法用牛顿定律处理时，就更显示出它们的优越性．四、求解动量守恒定律、机械能守恒定律、动能定理、功能关系的综合应用类题目时要注意：1.认真审题，明确物理过程．这类问题过程往往比较复杂，必须仔细阅读原题，搞清已知条件，判断哪一个过程机械能守恒，哪一个过程动量守恒2.灵活应用动量、能量关系．有的题目可能动量守恒，机械能不守恒，或机械能守恒，动量不守恒，或者动量在整个变化过程中守恒，而机械能在某一个过程中有损失等，过程的选取要灵活，既要熟悉一定的典型题，又不能死套题型、公式．【例1】如图所示，A和B并排放在光滑的水平面上，A上有一光滑的半径为R 的半圆轨道，半圆轨道右侧顶点有一小物体C ，C 由顶点自由滑下，设A 、B 、C 的质量均为m ．求：（1）A 、B 分离时B 的速度多大？（2）C 由顶点滑下到沿轨道上升至最高点的过程中做的功是多少？分析：小物体C 自由滑下时，对槽有斜向右下方的作用力，使A 、B 一起向右做加速运动，当C 滑至槽的最低点时，C 、A 之间的作用力沿竖直方向，这就是A 、B 分离的临界点，因C 将沿槽上滑，C 对A 有斜向左下方的作用力，使A 向右做减速运动，而B 以A 分离时的速度向右做匀速运动，C 沿轨道上升到最大高度时，C 与A 的相对速度为零，而不是C 对地的速度为零，至于C 在全过程中所做的功，应等于A 、B 、C 组成的系统动能的增加（实际上是等于C 的重力所做的功）。

动量和能量的综合应用教案一、教学目标通过本节课的学习，学生将能够：1. 理解并运用动量和能量的概念；2. 掌握动量定律和能量守恒定律的应用；3. 进行动量和能量的数值计算。

二、教学内容1. 动量的定义和计算方法；2. 动量定律的表述和应用；3. 能量的定义和计算方法；4. 能量守恒定律的表述和应用。

三、教学过程本节课分为以下几个部分进行教学：Part 1：引入1. 引导学生回顾之前学习过的动量和能量的基本概念；2. 提出问题：你认为动量和能量在现实生活中有哪些应用？Part 2：动量的应用1. 介绍动量的定义和计算方法；2. 讲解动量定律的表述和应用：a. 动量定律的数学表达式；b. 利用动量定律解决实际问题的例子；c. 动量守恒的意义和应用。

Part 3：能量的应用1. 介绍能量的定义和计算方法；2. 讲解能量守恒定律的表述和应用：a. 能量守恒定律的数学表达式；b. 利用能量守恒定律解决实际问题的例子；c. 能量转化和能量损失的初步认识。

Part 4：动量和能量的综合应用1. 以实际案例为例，引导学生综合运用动量和能量的概念解决问题；2. 让学生分析并计算物体在碰撞中的动量变化、能量转化和能量损失；3. 引导学生思考和讨论动量和能量在实际应用中的重要性和约束。

Part 5：扩展应用1. 给学生一些实际案例，要求他们应用动量和能量的知识进行分析和计算；2. 引导学生思考动量和能量对于交通安全、机械设计等领域的重要作用。

四、教学评价1. 在课堂上进行相关问题的提问和回答；2. 布置相关练习和作业，检验学生对动量和能量应用的掌握情况；3. 监督学生实践动量和能量计算的能力，评价他们的思维和分析能力。

五、教学延伸1. 鼓励学生自主学习和探索更多与动量和能量相关的知识；2. 提供相关学习资料和参考书目，帮助学生深入了解动量和能量的应用。

六、教学心得通过本节课的教学，学生能够将动量和能量的概念有效应用于实际问题中。

3-5 动量和能量观点的综合应用【学习目标】1．进一步熟练应用动量守恒定律的解题方法。

2．综合应用动量和能量观点解决力学问题。

【重点难点】解决力学问题的三个基本观点1．力的观点：主要应用牛顿运动定律和运动学公式相结合，常涉及受力，加速或匀变速运动的问题．2．动量的观点：主要应用动量定理或动量守恒定律求解．常涉及物体的受力和时间问题，以及相互作用的物体系问题．3．能量的观点：在涉及单个物体的受力和位移问题时，常用动能定理分析；在涉及物体系内能量的转化问题时，常用能量的转化和守恒定律．【学习过程】一、爆炸类问题解决爆炸类问题时，要抓住以下三个特征：1．动量守恒：由于爆炸是在极短的时间内完成的，爆炸物体间的相互作用力远大于受到的外力，所以在爆炸过程中，系统的动量守恒．2．动能增加：在爆炸过程中，由于有其他形式的能量(如化学能)转化为动能，因此爆炸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，一般可忽略不计，可以认为爆炸后，物体仍然从爆炸的位置以新的动量开始运动．例1从某高度自由下落一个质量为M的物体，当物体下落h时，突然炸裂成两块，已知质量为m的一块碎片恰能沿竖直方向回到开始下落的位置，求：(1)刚炸裂时另一块碎片的速度；(2)爆炸过程中有多少化学能转化为弹片的动能？二、滑块滑板模型1．把滑块、滑板看作一个整体，摩擦力为内力，则在光滑水平面上滑块和滑板组成的系统动量守恒．2．由于摩擦生热，把机械能转化为内能，则系统机械能不守恒．应由能量守恒求解问题．3．注意滑块若不滑离木板，最后二者具有共同速度．例2如图所示，光滑水平面上一质量为M、长为L的木板右端紧靠竖直墙壁．质量为m的小滑块(可视为质点)以水平速度v0滑上木板的左端，滑到木板的右端时速度恰好为零．(1)求小滑块与木板间的摩擦力大小；(2)现小滑块以某一速度v滑上木板的左端，滑到木板的右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞，然后的值．向左运动，刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下，试求vv0三、子弹打木块模型1．子弹打木块的过程很短暂，认为该过程内力远大于外力，则系统动量守恒．2．在子弹打木块过程中摩擦生热，则系统机械能不守恒，机械能向内能转化．3．若子弹不穿出木块，则二者最后有共同速度，机械能损失最多．例3 如图2所示，在水平地面上放置一质量为M 的木块，一质量为m 的子弹以水平速度v 射入木块(未穿出)，若木块与地面间的动摩擦因数为μ，求：(1)子弹射入后，木块在地面上前进的距离；(2)射入的过程中，系统损失的机械能．四、弹簧类模型1．对于弹簧类问题，在作用过程中，系统合外力为零，满足动量守恒．2．整个过程涉及到弹性势能、动能、内能、重力势能的转化，应用能量守恒定律解决此类问题．3．注意：弹簧压缩最短时，弹簧连接的两物体速度相等，此时弹簧最短，具有最大弹性势能． 例4 如图所示，A 、B 、C 三个木块的质量均为m ，置于光滑的水平面上，B 、C 之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连．将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B 和C 紧连，使弹簧不能伸展，以至于B 、C 可视为一个整体．现A 以初速v 0沿B 、C 的连线方向朝B 运动，与B 相碰并粘合在一起．以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C 与A 、B 分离．已知C 离开弹簧后的速度恰为v0。

专题07动量和能量的综合应用知识梳理考点一 动量与动量定理应用动量定理解题的一般步骤及注意事项线如图所示，则( )A ．t=1 s 时物块的速率为1 m/sB ．t=2 s 时物块的动量大小为4 kg·m/sC ．t=3 s 时物块的动量大小为5 kg·m/sD ．t=4 s 时物块的速度为零【答案】AB【解析】由动量定理可得：Ft=mv ，解得m Ft v = ，t=1 s 时物块的速率为s m m Ft v /212⨯===1 m/s ，故A 正确；在Ft 图中面积表示冲量，所以，t=2 s 时物块的动量大小P=Ft=2×2=4kg.m/s ，t=3 s 时物块的动量大小为P /=(2×21×1)kgm/s=3 kg·m/s ，t=4 s 时物块的动量大小为P //=(2×21×2)kgm/s=2 kg·m/s ，所以t=4 s 时物块的速度为1m/s ，故B正确 ，C 、D 错误 考点二 动量守恒定律一、应用动量守恒定律的解题步骤二、几种常见情境的规律碰撞（一维）动量守恒动能不增加即p122m1＋p222m2≥p1′22m1＋p2′22m2速度要合理①若两物体同向运动，则碰前应有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若两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变。

爆炸动量守恒：爆炸物体间的相互作用力远远大于受到的外力动能增加：有其他形式的能量(如化学能)转化为动能位置不变：爆炸的时间极短，物体产生的位移很小，一般可忽略不计反冲动量守恒：系统不受外力或内力远大于外力机械能增加：有其他形式的能转化为机械能人船模型两个物体动量守恒：系统所受合外力为零质量与位移关系：m1x1＝m2x2(m1、m2为相互作用的物体质量，x1、x2为其位移大小)例一(多选)(2021·甘肃天水期末)如图所示，木块B与水平面间的摩擦不计，子弹A沿水平方向射入木块并在极短时间内相对于木块静止下来，然后木块压缩弹簧至弹簧最短。

动量和能量观点的综合应用[目标定位]1．加深对动量守恒定律的理解2．提高用动量守恒定律和能量守恒定律解决综合问题的能力一、动量守恒定律成立的条件动量守恒定律的研究对象是相互作用的物体组成的系统，其成立的条件可理解为：(1)理想条件：系统不受外力(2)实际条件：系统所受合外力为零，(3)近似条件：系统所受外力比相互作用的内力小得多(4)推广条件：系统所受外力之和不为零，但在某一方向上，系统不受外力或所受外力的矢量和为零，则系统在这一方向上动量守恒。

动量守恒定律的五性应用时应注意其：系统性、矢量性、相对性、同时性、普适性三、研究对象及过程的选取，特别涉及碰撞、弹簧类的。

解决物理学科问题的思维路线图：对象、过程、状态、知识，两个分析。

动量守恒定律的应用关键在系统的选取、过程的选取、状态的分析。

能量守恒定律的应用要抓住参与的物体，怎么参与。

一、爆炸类问题【例1】从某高度自由下落一个质量为M的物体，当物体下落h时，突然炸裂成两块，已知质量为m的块碎片恰能沿竖直方向回到开始下落的位置，求(1)刚炸裂时另一块碎片的速度；(2)爆炸过程中有多少化学能转化为碎片的动能?课堂练习：1．(18年全国1)(12分)一质量为m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空，当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E，且均沿竖直方向运动。

爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量，求(1)烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间；(2)爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度二、碰撞类【例2】(多选)质量为M和m o的滑块用轻弹簧连接，以恒定速度沿光滑水平面运动，与位于正对面的质量为m的静止滑块发生碰撞，如图所示，碰撞时间极短，在此过程中，下列情况可能发生的是( )A．M、m o、m速度均发生变化，碰后分别为V1、V2、V3，且满足(M+m0)v=MV1+mV2+ m o V3B．m0的速度不变，M和m的速度变为v1和2，且满足Mb=Mo+m2C．m0的速度不变，M和m的速度都变为v′，且满足M=(M+m) v′D．M、m o、m速度均发生变化，M和m o的速度都变为v1，m的速度变为V2，且满足(M+m0)V=(M+m0)V1+mV2课堂练习三4.(12分)如图所示在O点的正下方有一个质量为的m1=1.0kg的小滑块，小滑块在一块静止在光滑水平面上，质量为m2=1.0kg的木板右端，用长为r=0.1m的细绳将质量为m=0.5的小球悬挂于O点。

教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期]任教学科：_____________任教年级：_____________任教老师：_____________xx市实验学校动量和能量的综合应用教学设计广州市第65中学高三备课组一、教学目标1、巩固动量和能量的三大规律，并会用它们合理解决物理问题；。

2、熟悉物理情景分析的一般步骤，培养学生物理答题规范3、深刻体会类比、迁移等物理思想，并能活学活用。

二、教学重难点：1.物理情景的分析方法2.分析过程中突出的物理问题中的“三变”，即变对象、变过程、变规律。

三、教学方法：讲授、讨论、多媒体演示四、教学过程：（1）课题引入：经过三个多月的复习，我们已经将力学部分全部复习完毕。

大家知道吗？从2010年开始的高考物理试卷中，考查的力学知识约占全卷知识点的一半，而在力学主干知识的考查中，能量与动量又永远是考查的重中之重。

怎样分析该类习题？如何将所学的动量和能量的规律合理地用在解题当中？这节课我们通过几道习题来加以总结。

（2）基本知识回顾：（学生课前总结，课堂投影展示）（3）题型示例例1. (A、B、C组)如图所示，一质量为M的长木板，静止在光滑的水平桌面上，一质量为m的小滑块以水平速度v0从长木板的一端开始在木板上滑动，直到离开木板。

滑块刚离开木板时速度为v0/3，若把此木板固定在水平桌上，其他条件相同，求滑块离开木板时的速度v.变式1：(A 、B组)如图所示，一木块静放在光滑水平面上，一颗子弹以水平初速度v0向右射向木块，穿出木块时的速度为v0/2，木块质量是子弹质量的两倍。

设木块对子弹的阻力相同。

若木块固定在一辆在水平公路上以速度v匀速向右动的汽车顶上，子弹仍以v0的水平初速度从同一方向水平射入该木块，汽车的速度v在什么范围内木块不会被射穿？（子弹的质量远远小于汽车的质量，故车速可视作始终不变）变式2：(A 、B 、C 组)质量为M 的长木板放在光滑水平地面上，板上再放一质量为m 的木块，木块与木板间的动摩擦因数为μ，木块开始位于木板的左侧，现有一颗质量为m 0的子弹以水平向右的速度v 0射入木块而不穿出，此作用时间极短，最终木块刚好没有滑出木板，则木板长度L 是多长？教师引导学生进行小结：1、应用动量守恒定律，一要注意判断是否满足适用条件，二要注意选取合适的系统。