动量守恒定律应用

课题 动量守恒定律的应用

教学目标 （一）知识与技能

1、知道动量守恒定律的意义以及条件。

2、会应用动量定理解决实际问题。

（二）过程与方法

通过分析实际现象，培养学生解决问题的能力

（三）情感、态度与价值观

培养学生科学的思维方式和解决实际问题的能力。

重点难点 教学重点：

1、动量守恒定律的应用

教学难点：

1、动量守恒定律的判断以及在实际问题中的分析。

教学过程

（一）引入新课

之前我们已经学习了动量守恒定律，知道了动量守恒定律的内容、表达式以及守恒的条件，下面给同学们几分钟的时间完成导学案中的练习部分，让学生对动量守恒定律的知识进行简单的回顾。紧接着在PPT上投影出刚刚问题的答案，让学生和老师一起加深知识的了解。

（二）进行新课

本节课讲的内容是动量守恒定律的应用，主要培养的是学生对动量守恒定律的知识的理解，因此本节课以习题为主。

1、关于动量守恒定律条件的判断

（1）投影出一道关于动量守恒定律条件判断的题目

教师：给大家三分钟的时间先自行思考，三分钟以后，让学生以组的形式进行讨论，老师在学生中进行答疑。讨论一段时间后老师会请出其中一组的同学说出他的想法。

学生：对学生的回答老师给予及时的纠正，并给出表扬。

教师：再对这个问题给予全方位的解答。

（2）投影出第二道关于动量守恒和机械能守恒条件的判断

让学生在学习新知识的时候，不忘对学过的知识进行回顾。

教师：给大家三分钟的时间先自行思考，三分钟以后，让学生以组的形式进行讨论，老师在学生中进行答疑。讨论一段时间后老师会请出另外一组的同学说出他的想法。

学生：对学生的回答老师给予及时的纠正，并给出表扬。

教师：再对这个问题给予全方位的解答。

教学过程

（3）投影出第三道关于动量守恒条件以及相关问题的题目

让学生对冲量、动量以及弹簧问题有进一步的了解

教师：给大家三分钟的时间先自行思考，三分钟以后，让学生以组的形式进行讨论，老师在学生中进行答疑。讨论一段时间后老师会请出另外一组的同学说出他的想法。

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v0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． mv0 ； B、mMmMv0 ； C、mv0－mMmv0 ； D、mv0－mMvm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！

1 动量守恒定律的应用之“人船模型”

1.模型的适用条件

物体组成的系统动量守恒且系统中物体原来均处于静止状态，合动量为0.

2.模型特点

(1)遵从动量守恒定律，如图所示．

(2)两物体的位移满足：

mx人t－Mx船t＝0

x人＋x船＝L

即x人＝MM＋mL，x船＝mM＋mL

mv人－Mv船＝0

3.利用人船模型解题需注意两点

(1)条件

①系统的总动量守恒或某一方向上的动量守恒。

①构成系统的两物体原来静止，因相互作用而反向运动。

①x1、x2均为沿动量方向相对于同一参考系的位移。

(2)解题关键是画出草图确定初、末位置和各物体位移关系。

【题型1】质量为m的人站在质量为M、长为L的静止小船的右端，小船的左端靠在岸边(如图所示)，当他向左走到船的左端时，船左端离岸的距离是（ ）

A．L B．LmM C．MLmM D．mLmM

【题型2】气球质量200 kg载有质量为50 kg的人，静止在空中距地面20 m高的地方，气球下悬一质量不计的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面，为安全到达地面，则这根绳至少多长?

2 【题型3】如图所示，小车(包括固定在小车上的杆)的质量为M，质量为m的小球通过长度为L的轻绳与杆的顶端连接，开始时小车静止在光滑的水平面上．现把小球从与O点等高的地方释放(小球不会与杆相撞)，小车向左运动的最大位移是( )

A．2LMM＋m B．2LmM＋m C．MLM＋m D．mLM＋m

【题型4】如图所示，一辆质量为M＝3 kg的小车A静止在光滑的水平面上，小车上有一质量为m＝1 kg的光滑小球B，将一轻质弹簧压缩并锁定，此时弹簧的弹性势能为Ep＝6 J，小球与小车右壁距离为L，解除锁定，小球脱离弹簧后与小车右壁的油灰阻挡层碰撞并被粘住，求：

(1)小球脱离弹簧时小球和小车各自的速度大小；

动量守恒定律的应用范例

动量守恒定律是物理学中的基本定律之一，它描述了一个封闭系统中，当没有外力作用时，总动量守恒的现象。在许多实际情况中，我们可以运用动量守恒定律来解释和分析各种物理现象。本文将介绍一些动量守恒定律的应用范例。

1. 斜面上的冲撞现象

想象一个光滑的斜面，上面有一个质量为m1的小木块，从斜面的顶端以速度v1向下滑动。在斜面底部，有一个质量为m2的物体以速度v2静止等待。当小木块滑动到斜面底部撞击物体时，动量守恒定律可以用来分析冲撞过程。

根据动量守恒定律，系统总动量在冲撞前后保持不变。记小木块冲撞后的速度为v3，物体冲撞后的速度为v4，则有：

m1 * v1 + m2 * 0 = m1 * v3 + m2 * v4

由于木块在斜面上垂直方向上没有速度分量，因此小木块在冲撞前后的垂直动量为0。将上式进一步简化得：

m1 * v1 = m1 * v3 + m2 * v4

该式可以用来求解冲撞过程中物体的速度。

2. 火箭的推进原理 火箭的推进原理基于动量守恒定律。当火箭在太空中运行时，没有外力对其进行推动，因此内部燃料的喷射可以根据动量守恒定律来解释。

火箭在燃烧燃料时，燃料以高速喷射出火箭的喷管，根据牛顿第三定律，喷射的燃料会给火箭一个相反的冲量。根据动量守恒定律，火箭和喷射的燃料的总动量在发射前后保持不变。

火箭的总动量可以表示为火箭本身的质量乘以速度，喷射的燃料的总动量可以表示为喷射质量乘以速度。因此，在火箭喷射燃料时，可以利用动量守恒定律的表达式：

m1 * v1 = (m1 + m2) * v2

其中，m1为火箭质量，v1为火箭的速度；m2为喷射出的燃料的质量，v2为喷射出燃料的速度。通过这个表达式，可以解析火箭在喷射燃料后的速度。

3. 球类碰撞

动量守恒定律也可以应用于解析球类碰撞的现象。想象两个相同质量的球，分别以速度v1和v2沿相反方向运动。当这两个球碰撞后，根据动量守恒定律，系统总动量保持不变。