淺談動量守恒定律的學(xué)習(xí)

1、    淺談動量守恒定律的學(xué)習(xí)    韓恪摘 要：動量守恒定律是自然界中的普遍規(guī)律，是解決相互作用的物體系統(tǒng)做功、能量轉(zhuǎn)化的重要工具，在力學(xué)場、電場以及磁場中均有應(yīng)用，是高中物理學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。針對如何學(xué)好動量守恒定律，提出了應(yīng)把握的幾個問題。關(guān)鍵詞：物理；動量守恒；方法在教育部頒布的2017年普通高考考試大綱中，將高中物理選修3-5內(nèi)容列為必考項(xiàng)目。這其中非常重要的內(nèi)容之一是動量守恒定律的學(xué)習(xí)和運(yùn)用。如何學(xué)好動量守恒定律成為許多學(xué)生面臨的問題。僅僅從字面領(lǐng)會而缺乏對動量守恒定律的深入思考和掌握，會影響運(yùn)用動量守恒定律解決問題的能力。學(xué)好動量守恒定

2、律的內(nèi)容，應(yīng)把握以下幾個方面。一、把握動量守恒定律的實(shí)質(zhì)和適用條件動量守恒定律研究的是相互作用的物體，即系統(tǒng)。動量守恒定律是指系統(tǒng)每時每刻總動量都保持不變，而非只是末狀態(tài)動量等于初狀態(tài)動量。因此，動量守恒定律可以表達(dá)為四種方式：（1）系統(tǒng)的初動量等于末動量，即p=p0。（2）系統(tǒng)的總動量變化量為零，即？駐p=0。（3）由a、b兩個物體組成的系統(tǒng)動量守恒，則？駐pa=-？駐pb0，即動量增量大小相等，方向相反。（4）由a、b兩個物體組成的系統(tǒng)動量守恒，則m1v1+m2v2=m2v1，即相互作用前的總動量等于相互作用后的總動量。動量守恒定律的適用條件為：（1）系統(tǒng)不受外力或者所受合外力為零。（2）

3、系統(tǒng)所受的外力遠(yuǎn)小于所受的內(nèi)力，且內(nèi)力的作用時間極短，可以忽略不計(jì)。例如，考查子彈入射靜止在地面上的木塊過程中，由于木塊受到地面的摩擦力，在子彈穿入木塊的過程中，由于木塊受到地面的摩擦力，在子彈穿入木塊的過程中，合外力不為零，但系統(tǒng)在某一方向上不受外力或所受外力之和為零，或系統(tǒng)在某一方向上所受的外力遠(yuǎn)小于所受的內(nèi)力，系統(tǒng)在該方向上動量守恒。例如，系統(tǒng)在x軸方向上合外力為零，而在y軸方向、z軸方向上合外力不為零，就整個系統(tǒng)而言，動量不守恒，但沿x軸方向的分動量仍然是守恒的。二、注重用動量守恒定律分析問題的方法運(yùn)用動量守恒定律分析解決問題，要注意以下幾個方面：（1）整體性，即動量守恒定律是對一個系

4、統(tǒng)而言，是一個整體。組成系統(tǒng)的可以是兩個物體，也可以是多個物體。既可以是宏觀物體，也可以是微觀粒子；（2）矢量性，即動量守恒是指系統(tǒng)內(nèi)部各部分動量的矢量和保持不變。因此，在應(yīng)用動量守恒定律列方程時要選取正方向；（3）同一性，即動量守恒定律中的動量均是對同一慣性參考系而言。（4）瞬時性，即系統(tǒng)在某一時刻的動量是指此時刻系統(tǒng)內(nèi)部各部分的瞬時動量的矢量和。物體在發(fā)生碰撞時，所用時間極短，可以認(rèn)為物體的位置來不及改變，對于多物體碰撞，通常是只選擇直接碰撞的兩物體列動量方程，認(rèn)為碰撞未波及其他物體。三、重視幾類模型1.碰撞模型碰撞是兩物體在很短時間內(nèi)相互作用的過程。碰撞過程很短，作用力強(qiáng)，一切外力（如重

5、力、阻力等）的影響可以忽略，相碰物體的總動量守恒。根據(jù)碰撞過程中有無能量損失，可以分為完全彈性碰撞、非完全彈性碰撞和完全非彈性碰撞。2.人船模型該模型反映了物體在一對作用力和反作用力（系統(tǒng)的內(nèi)力）的沖量作用下，系統(tǒng)內(nèi)物體動量的變化。在水平方向上，系統(tǒng)不受外力作用，因而系統(tǒng)的總動量保持不變。3.子彈打木塊模型該模型是一種完全非彈性模型，涉及力與運(yùn)動、動量、動能定理、動量守恒等。一方面子彈擊中光滑水平面上靜止的木塊，動量守恒。另一方面，子彈在木塊中穿行有摩擦力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，且子彈減少的動能轉(zhuǎn)化為熱能。總之，動量守恒定律涉及高中物理的各個領(lǐng)域，只有正確理解動量守恒定律的實(shí)質(zhì)和適用條件，把

6、握運(yùn)用動量守恒定律解決問題的方法，才能綜合運(yùn)用動量和能量的觀點(diǎn)解決物理問題。參考文獻(xiàn)：1馬昌業(yè).高中物理兩個力學(xué)守恒定律教學(xué)中的幾個問題j.新校園（中旬），2015（10）：55.2江志云.動量守恒定律”的學(xué)習(xí)進(jìn)階教學(xué)設(shè)計(jì)j.物理教學(xué)探討，2016（7）：66-68.3余永平.動量守恒定律在高中物理中的兩個推論應(yīng)用研究j.新課程（下），2015（10）：110-111.4王寧，李鋮，祝鳳金，李庚偉.機(jī)械能守恒定律及動量守恒定律演示儀器的制作j.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2014（3）.5蘇培升，黃設(shè)新.大學(xué)物理力學(xué)動量守恒教學(xué)芻議j.重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)（社會科學(xué)版），2007（5）.6李東平，曾慶元.動力學(xué)總勢能不變值原理在質(zhì)點(diǎn)系建模中的應(yīng)用j.中南工業(yè)