人教版高中物理选修3-5第16章第4节碰撞

人教版高中物理选修3—5知识点总结

第十六章 动量守恒定律动

16.1实验探究碰撞中的不变量

碰撞的特点:1、相互作用时间极短。

2.相互作用力极大，即内力远大于外力。

3、速度都发生变化。

一、实验的基本思路

1、一维碰撞：我们只研究最简单的情况——两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动。

2、猜想与假设：一个物体的质量与它的速度的乘积是不是不变量?

3、碰撞可能有很多情形。例如两个物体可能碰后分开，也可能粘在一起不再分开。

二、需要考虑的问题

①如何保证碰撞是一维的？即两个物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿同一直线运动。在固定的轨道上做实验——气垫导轨。

②怎样测量物体的质？用天平测量。

③怎样测量两个物体在磁撞前后的速度?

速度的测量：可以充分利用所学的运动学知识，如利用匀速运动、平抛运动，并借助于斜槽、气垫导轨、打点计时器和纸带等来达到实验目的和控制实验条件。

④数据处理：列表。

参考案例一气垫导轨和光电门研究碰撞。

参考案例二利用单摆研究碰撞

参考案例三利用打点计时器研究碰撞

参考案例四利用平抛运动研究碰撞

研究能量损失较小的碰撞时，可以选用参考案例二;研究碰撞后两个物体结合在一起的情况时，可以选用参考案例三。参考案例四测出小球落点的水平距离可根据平抛运动的规律计算出小球的水平初速度。实验设计思想巧妙之处在于用长度测量代替速度测量。

16.2动量定理

一、动量

1、定义：把物体的质量 m和速度ʋ的乘积叫做物体的动量p，用公式表示为p = mʋ

2、单位：在国际单位制中，动量的单位是千克米每秒，符号是 kg•m/s

3、动量是矢量：方向由速度方向决定，动量的方向与该时刻速度的方向相同。

4、注意：物体的动量，总是指物体在某一时刻的动量，即具有瞬时性，故在计算时相应的速度应取这一时刻的瞬时速度。

5、动量的变∆p

①某段运动过程（或时间间隔）末状态的动量p' ，跟初状态的动量p的矢量差，称为动量的变化（或动量的增量），即p = p' - p。

第1课 实验：探究碰撞中的不变量

备课堂

教学目标：

（一）知识与技能

1、明确探究碰撞中的不变量的基本思路；

2、掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法；

3、掌握实验数据处理的方法。

（二）过程与方法

知道实验探究过程。

（三）情感态度与价值观

渗透物理学方法的教育， 体会科学探究的要素。

重点：探究碰撞中的不变量的基本思路

难点：碰撞前后的速度的测量方法

教学方法：

多媒体展示、实验演示、推理计算

教学用具：细线2条、小钢球若干、打点计时器、电源、导线若干、小车2个、橡皮泥、撞针

讲法速递

（一）引入新课：

碰撞是常见的现象，以宏观、微观现象为例，从生产、生活中的现象（包括实验现象）中提出研究的问题----碰撞前后是否有什么物理量保持不变？引导学生从现象出发去发现隐藏在现象背后的自然规律。

板书：第1节 实验：探究碰撞中的不变量 （二）进行新课：

演示:

A、B是两个悬挂起来的钢球，质量相等。使B球静止，拉起A球，放开后A与B碰撞，观察碰撞前后两球运动的变化。

换为质量相差较多的两个小球，重做以上实验

通过演示实验的结果看出，两物体碰后质量虽然没有改变，但运动状态改变的程度与物体质量的大小有关。让学生通过观察现象猜想碰撞前后可能的“不变量”

描述思路：

两个物体各自的质量与自己的速度的乘积之和是不是不变量？

m1 v1 + m2v2 = m1 v1’ + m2 v2’ ？

或者，各自的质量与自己的速度的二次方的乘积之和是不变量？

m1 v12 + m2v22 = m1 v1’2 + m2 v2’2 ？

也许，两个物体的速度与自己质量的比值之和在碰撞前后保持不变？

22112211mvmvmvmv ？

…… 指明了探究的方向和实验的目的

普通高中课程标准实验教科书—物理（选修3－5）[人教版]

第十六章 动量守恒定律

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。

（3）通过物理学中的守恒定律，体会自然界的和谐与统一。

16．1 实验：探究碰撞中的不变量

★新课标要求

（一）知识与技能

1、明确探究碰撞中的不变量的基本思路．

2、掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法．

3、掌握实验数据处理的方法．

（二）过程与方法

1、学习根据实验要求，设计实验，完成某种规律的探究方法。

2、学习根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法。

（三）情感、态度与价值观

1、通过对实验方案的设计，培养学生积极主动思考问题的习惯，并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性。

2、通过对实验数据的记录与处理，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法来研究问题，解决问题，提高创新意识。

3、在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力。

4、在对现象规律的语言阐述中，提高了学生的语言表达能力，还体现了各学科之间的联系，可引伸到各事物间的关联性，使自己溶入社会。

★教学重点及难点

本节教学重点是实验方案的设计与筛选;难点是通过实验数据的分析得出物体碰撞前后的不变量.

★教学方法 教师启发、引导，学生自主实验，讨论、交流学习成果。

★教学用具：

投影片，多媒体辅助教学设备；完成该实验实验室提供的实验器材，如气垫导轨、滑块等

★课时安排

1 课时

★教学过程

（一）引入新课

师：之前，我们分别从动力学的角度、能量的角度研究了物体的运动规律，从今天开始我们将从另一个角度来学习研究物体运动规律的方法，也就是动量。这节课我们就来学习第十六章第一节实验：探究碰撞中的不变量。

师：提到碰撞现象，不但生活中到处可见，大到宏观天体之间、小到微观粒子之间也同样存在着碰撞。因为碰撞物体的运动状态（速度）就要发生改变，那么在这种变化当中能不能找到一个可能不变的物理量呢？追寻守恒量是物理学研究的一种重要方法。那么这节课我们就用这种方法来研究碰撞中的不变量

湖南省长沙市高中物理 第16章 动量守恒定律 16.2 动量定理专题培优 新人教版选修3-5

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湖南省长沙市高中物理 第16章 动量守恒定律 16.2 动量定理专题培优 新人教版选修3-5

2 / 282 动能定理

一．选择题

1．如图所示，在匀速转动的电动机带动下,足够长的水平传送带以恒定速率Vl匀速向右运动．一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率V2（V2＞V1）滑上传送带，最终滑块又返回至传送带的右端．就上述过程，下列判断不正确的有( ）

A．滑块返回传送带右端时的速率为V1

B．此过程中传送带对滑块做功为mv22﹣mv12

C．此过程中滑块对传送带做的功为﹣mv1v2﹣mv12

D．此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为m（v1+v2）2

2．如图所示,半径为R的半圆形轨道竖直放置，直径MN处于水平，AO，CO与竖直半径BO夹角均为30°，弧MA，NC部分粗糙，弧AC部分光滑，质量为m的物块从M点正上方距离为R处，以速度v=向下运动，无碰撞的进入圆弧轨道，物块运动到N点时速度恰好减为零.已知物块与轨道粗糙部分的滑动摩擦因数为μ=0。4，下列各种说法中正确的是（ ）