高二物理人教版選修35163動量守恒定律學(xué)案

1、【課題名稱】16.3 動量守恒定律課型新課課時2【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、 應(yīng)用牛頓定律推導(dǎo)出適用于兩球碰撞模型的動量守恒定律。能夠理解動量守恒定律的物理過程。2、 掌握動量守恒定律的條件3、 理解動量守恒定律（內(nèi)容、守恒條件），會分析計算同一直線上兩個物體的動量守恒問題【學(xué)習(xí)重點】會分析計算同一直線上兩個物體的動量守恒問題【學(xué)習(xí)難點】動量守恒定律的條件【學(xué)法指導(dǎo)】【導(dǎo)學(xué)過程】 第一課時一、系統(tǒng) 內(nèi)力和外力【自學(xué)】閱讀課本12頁：完成下面練習(xí)。1、系統(tǒng)：相互作用的物體組成系統(tǒng).(系統(tǒng)內(nèi)有幾個物體？_)2、內(nèi)力：_物體相互間的作用力3、外力：_對系統(tǒng)內(nèi)物體的作用趣味思考：假設(shè)你的頭發(fā)能夠足夠承受你的重力，

2、你能否揪著自己的頭發(fā)將自己提離地面？二、動量守恒定律【合作探究】完成下面練習(xí)。模型：如圖所示，在水平桌面上做勻速運動的兩個小球，質(zhì)量分別是m1和m2，沿著同一直線向相同的方向運動，速度分別是v1和v2，且v2v1。當(dāng)?shù)诙€小球追上第一個小球時兩球碰撞。碰撞后的速度分別是v1和v2。碰撞過程中第一個球所受另一個球?qū)λ淖饔昧κ荈1，第二個球所受另一個球?qū)λ淖饔昧κ荈2。推導(dǎo)過程：根據(jù)牛頓第二定律，碰撞過程中兩球的加速度分別是：_，_根據(jù)牛頓第三定律，F(xiàn)1與F2大小_，方向_，即_所以有：_碰撞時兩球之間力的作用時間很短，用t表示。這樣，加速度與碰撞前后速度的關(guān)系就是：_，_把加速度的表達式代入

3、_，移項后得到：_上式的物理意義是：_【講解提高】結(jié)論：從上面的分析還可以看出，兩個物體碰撞過程中的每個時刻都有_，因此上面結(jié)論對過程中的任意兩時刻的狀態(tài)_也就是說，系統(tǒng)的動量在整個過程中一直_。因此，我們才說這個過程中動量是_的?！咀詫W(xué)指導(dǎo)】閱讀課本13頁，完成下面練習(xí)。1.動量守恒定律:（1）內(nèi)容：如果一個系統(tǒng)_，或者_，這個系統(tǒng)的總動量保持不變。這個結(jié)論叫做動量守恒定律。（2）守恒條件：_或者_（3）表達式：（4）說明：矢量性：以上表達式是矢量表達式，列式前應(yīng)先_； 速度的相對性：即所用速度都是相對_而言的。一般以_為參考系。 同時性：動量守恒指系統(tǒng)在_的動量恒定。等號左邊是作用前系統(tǒng)內(nèi)

4、各物體動量在同一時刻的矢量和，等號右邊是作用后系統(tǒng)內(nèi)各物體動量在另一同時刻的矢量和不是同一時刻的動量不能相加注意：正確認(rèn)識動量守恒定律，（1）區(qū)分內(nèi)力和外力 （2）在總動量一定的情況下，每個物體的動量可以發(fā)生很大的變化【自我檢測】1、下列關(guān)于動量守恒的論述正確的是（）A某物體沿著斜面下滑，物體的動量守恒B系統(tǒng)在某方向上所受的合外力為零，則系統(tǒng)在該方向上動量守恒C如果系統(tǒng)內(nèi)部有相互作用的摩擦力，系統(tǒng)的機械能必然減少，系統(tǒng)的動量也不再守恒D系統(tǒng)雖然受到幾個較大的外力，但合外力為零，系統(tǒng)的動量仍然守恒2、把一支槍水平固定在小車上，小車放在光滑的水平面上，槍發(fā)射出一顆子彈時，關(guān)于槍、彈、車，下列說法正

5、確的是A 槍和彈組成的系統(tǒng)，動量守恒B槍和車組成的系統(tǒng)，動量守恒C三者組成的系統(tǒng)，因為槍彈和槍筒之間的摩擦力很小，使系統(tǒng)的動量變化很小，可以忽略不計，故系統(tǒng)動量近似守恒D三者組成的系統(tǒng)，動量守恒，因為系統(tǒng)只受重力和地面支持力這兩個外力作用，這兩個外力的合力為零3. 在光滑的水平面上有一輛平板車，一個人站在車上用大錘敲打車的左端。在連續(xù)敲打下，這輛車能持續(xù)地向右運動嗎？說明理由。4. A、B兩個物體在同一直線上沿同一方向運動，A的質(zhì)量是5kg，速度是9m/s，B的質(zhì)量是2kg，速度是6m/s，A從后面追上B，相互作用一段時間后，B的速度增大為10m/s，方向不變，這時A的速度為多大？方向如何？以

6、上過程中除A、B兩物體的相互作用外，其他的力可以忽略。第二課時3、 動量守恒定律的理解和應(yīng)用應(yīng)用動量守恒定律解決問題的基本思路和一般方法（1）分析題意，明確研究對象。在分析相互作用的物體總動量是否守恒時，通常把這些被研究的物體總稱為系統(tǒng).對于比較復(fù)雜的物理過程，要采用程序法對全過程進行分段分析，要明確在哪些階段中，哪些物體發(fā)生相互作用，從而確定所研究的系統(tǒng)是由哪些物體組成的。 （2）要對各階段所選系統(tǒng)內(nèi)的物體進行受力分析，弄清哪些是系統(tǒng)內(nèi)部物體之間相互作用的內(nèi)力，哪些是系統(tǒng)外物體對系統(tǒng)內(nèi)物體作用的外力。在受力分析的基礎(chǔ)上根據(jù)動量守恒定律條件，判斷能否應(yīng)用動量守恒。（3）明確所研究的相互作用過程

7、，確定過程的始、末狀態(tài)，即系統(tǒng)內(nèi)各個物體的初動量和末動量的量值或表達式。注意：在研究地面上物體間相互作用的過程時，各物體運動的速度均應(yīng)取地球為參考系（4）確定好正方向建立動量守恒方程求解。【例1】在列車編組站里，一輛m1=1.8104kg的貨車在平直軌道上以v1=2m/s的速度運動，碰上一輛m2=2.2104kg的靜止的貨車，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運動。求貨車碰撞后運動的速度?【例題2】一枚在空中飛行的火箭，質(zhì)量為m，在某點的速度為v，方向水平，燃料即將燃盡?；鸺谠擖c突然炸裂成兩塊，其中質(zhì)量為m1的一塊沿著與v相反的方向飛去，速度為v1，求炸裂后另一塊的速度，v2。四、動量守恒定律的普適性

8、【自學(xué)指導(dǎo)】閱讀課本15頁動量守恒定律的普適性，完成提綱。1.用牛頓運動定律解決問題要_力。但是動量守恒定律只涉及過程的_，與_的細(xì)節(jié)無關(guān)。這樣，問題往往能大大簡化。2.牛頓運動定律只適用于_、_運動問題，而動量守恒定律適用于_、_運動。3.動量守恒定律是一個_的_規(guī)律，它適用于目前為止物理學(xué)研究的一切領(lǐng)域?！菊n堂檢測】1、兩物體組成的系統(tǒng)總動量守恒，這個系統(tǒng)中（）A一個物體增加的速度等于另一個物體減少的速度B兩個物體的動量變化總是大小相等，方向相反C.系統(tǒng)的總動量始終為零 D系統(tǒng)總動量的變化為零2、兩個相向運動的物體碰撞后都靜止，這說明兩物體原來的()A速度大小相等 B質(zhì)量大小相等 C動量大

9、小相等 D動量相同3、一小車靜止在光滑水平面上，甲、乙兩人分別站在左右兩側(cè)，整個系統(tǒng)原來靜止，則當(dāng)兩人同時相向走動時()A要使小車靜止不動，甲乙速率必相等 B要使小車向左運動，甲的速率必須比乙的大C要使小車向左運動，甲的動量必比乙的大D要使小車向左運動，甲的動量必比乙的小4、一人靜止于完全光滑的水平冰面上現(xiàn)欲離開冰面，下列可行的方祛是()A向后踢腿 B手臂向前甩 C在冰面上滾動 D脫下外衣水平拋出5質(zhì)量是10g的子彈，以300m/s的速度射入質(zhì)量是24g、靜止在光滑水平桌面上的木塊，并留在木塊中。子彈留在木塊中以后，木塊運動的速度是多大？如果子彈把木塊打穿，子彈穿過后的速度為100m/s，這時

10、木塊的速度又是多大？6. A、B兩個粒子都帶正電，B的電荷量是A的2倍、B的質(zhì)量是A的4倍。A以已知速度v向靜止的B粒子飛去。由于庫侖斥力，他們之間的距離縮短到某一極限值后又被彈開，然后各自以新的速度做勻速直線運動。設(shè)作用前后它們的軌跡都在同一直線上，請在以上信息中選擇有用的已知條件，計算A、B之間的距離最近時它們各自的速度。7. 某機車以0.8m/s的速度駛向停在鐵軌上的15節(jié)車廂，與它們對接。機車與第一節(jié)車廂相碰后，它們連在一起具有一個共同的速度，緊接著由于第二節(jié)車廂相碰，就這樣直到碰到最后一節(jié)車廂。設(shè)機車和車廂的質(zhì)量都相等，求：與最后一節(jié)車廂碰撞后車廂的速度。鐵軌的摩擦忽略不計。8. 甲乙兩個物體沿同一直線