動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用 一

動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)與技能（1）掌握動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容、條件和適用范圍。（2）會(huì)運(yùn)用動(dòng)量守恒定律的條件判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒。（3）會(huì)熟練運(yùn)用動(dòng)量守恒定律分析有關(guān)現(xiàn)象，解決有關(guān)問(wèn)題，加深對(duì)動(dòng)量守恒定律的理解。過(guò)程與方法（1）通過(guò)分組學(xué)習(xí)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)合作，學(xué)會(huì)交流，學(xué)會(huì)探究。（2）培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及分析，推理和歸納等能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）結(jié)合物理學(xué)前沿進(jìn)行教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的求知欲，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)態(tài)度、感悟科學(xué)精神。（2）通過(guò)應(yīng)用動(dòng)量守恒定律，解決實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注生活的態(tài)度。重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：會(huì)運(yùn)用動(dòng)量守恒定律的條件判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒，會(huì)運(yùn)用動(dòng)量守恒定律分析有關(guān)現(xiàn)象，解決有關(guān)問(wèn)題。難點(diǎn)：會(huì)運(yùn)用動(dòng)量守恒定律分析有關(guān)現(xiàn)象，解決有關(guān)問(wèn)題。教學(xué)方法：講練法、歸納法、探究法和合作學(xué)習(xí)法教學(xué)用具：教學(xué)課件、小黑板和學(xué)案。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)：（一）、復(fù)習(xí)總結(jié)、引入新課在復(fù)習(xí)動(dòng)量定理的基礎(chǔ)上，指出動(dòng)量定理的研究對(duì)象可以是一個(gè)單體，也可以是物體系統(tǒng)。對(duì)于一個(gè)物體系統(tǒng)，如果不受外力或外力之和為零，由動(dòng)量定理可知，該系統(tǒng)的動(dòng)量變化量總為零或不變，即動(dòng)量守恒，從而引入本節(jié)復(fù)習(xí)課題。（二）、新課教學(xué)問(wèn)題1.動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容是什么？學(xué)生分組回憶，回答。動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容：一個(gè)系統(tǒng)不受外力或所受外力之和為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。說(shuō)明：動(dòng)量守恒不只是系統(tǒng)在初、末兩時(shí)刻的總動(dòng)量相等，而是在整個(gè)相互作用過(guò)程中任意兩時(shí)刻的總動(dòng)量相等。問(wèn)題2.動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式有哪些？學(xué)生合作分組討論，總結(jié)歸納。常用的四種表達(dá)式：⑴.mv+mv=mv'+mv'11221122⑵.P=P'⑶.Ap=0⑷.Ap1=-Ap2問(wèn)題3.如何判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒，即動(dòng)量守恒定律的適用條件是什么？學(xué)生合作分組討論，總結(jié)歸納。動(dòng)量守恒定律的適用條件：⑴、系統(tǒng)不受外力或所受外力之和為零。⑵、系統(tǒng)所受外力之和雖不為零，但比系統(tǒng)內(nèi)力小得多。⑶、系統(tǒng)所受外力之和雖不為零，但系統(tǒng)某一方向上不受外力或所受外力之和為零問(wèn)題4.如何從矢量、速度的瞬時(shí)性和相對(duì)性、研究對(duì)象和適用范圍等方面理解動(dòng)量守恒定律？學(xué)生合作分組討論，總結(jié)歸納。動(dòng)量守恒定律的五性：⑴、矢量性。（動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是一個(gè)矢量式）⑵、瞬時(shí)性。（動(dòng)量是個(gè)狀態(tài)量，具有瞬時(shí)性）⑶、相對(duì)性。（速度與參考系的選擇有關(guān)，相互作用前后的速度必須針對(duì)同一參考系，一般選地面）⑷.系統(tǒng)性。（動(dòng)量守恒定律的研究對(duì)象是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體組成的系統(tǒng)）⑸.普適性。（無(wú)論宏觀低速，還是微觀高速都適用）例1.A、B兩物體質(zhì)量之比MA:MB=3:2，他們?cè)瓉?lái)靜止在平板車C上，A、B間有一根被壓縮了的輕質(zhì)彈簧，地面光滑，當(dāng)彈簧突然釋放后（BCD）A、若A、B與平板車表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。B、若A、B與平板車表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，A、B、jf/yyy■日1c組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒?！恪鉉、若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。D、若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。（引導(dǎo)學(xué)生思考.討論.分析出結(jié)果，教師點(diǎn)評(píng)）練習(xí)1.如圖所示的裝置中，木塊與地面間無(wú)摩擦，子彈以一定的速度沿水平方向射向木塊并留在其中，然后將彈簧壓縮至最短。現(xiàn)將木塊、子彈、彈簧作為研究對(duì)象，從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮到最短的過(guò)程中，系統(tǒng)的（D）A、動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒。B、動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒?！狧/VWW廠C、動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒D、動(dòng)量不守恒，機(jī)械能不守恒。（練習(xí)1重在訓(xùn)練學(xué)生合作探究，教師要適時(shí)引導(dǎo)和幫助）例2.質(zhì)量為M的小船以速度V0行駛，船上有兩個(gè)質(zhì)量皆為m的小孩a和b，分別靜止站在船頭和船尾，現(xiàn)小孩a沿水平方向以速率v（相對(duì)于靜止水面）向前躍入水中，然后小孩b沿水平方向以同一速率v（相對(duì)于靜止水面）向后躍入水中，求小孩b躍出后小船的速度.（引導(dǎo)學(xué)生思考.討論.分析出結(jié)果，教師點(diǎn)評(píng)）解析:對(duì)于船和兩個(gè)小孩組成的系統(tǒng)，在從靜止至兩個(gè)小孩先后跳下的過(guò)程中，系統(tǒng)水平方向不受外力，所以動(dòng)量守恒，設(shè)定船前進(jìn)的方向?yàn)檎较颍O(shè)小孩b躍出后小船向前行駛的速度為V，根據(jù)動(dòng)量守恒定律：（M+2m）V0=MV+mv-mv解得V=（1+絲）V方向與V的方向相同。M00練習(xí)2.總質(zhì)量為M的裝砂的小車，正以速度v0在光滑水平面上前進(jìn)、突然車底漏了，不斷有砂子漏出來(lái)落到地面，問(wèn)在漏砂的過(guò)程中，小車的速度是A、變大B、變小C、不變D、無(wú)法確定（引導(dǎo)學(xué)生思考.討論.分析出結(jié)果，教師點(diǎn)評(píng)）【錯(cuò)解】質(zhì)量為m的砂子從車上漏出來(lái)，漏砂后小車的速度為v，由動(dòng)量守恒守律得：Mv0=（M-m）v解得：V=”“0Mm即小車的速度發(fā)生變化，隨著m的增大而增大，砂子漏得越多，小車的速度越大?！菊_解答】設(shè)質(zhì)量為m的砂子從車上漏出來(lái)，漏砂后小車的速度為V，砂子做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向上的速度為v0,對(duì)于車和全部砂子，在質(zhì)量為m的砂子從車上漏出來(lái)至沒有落地的過(guò)程中，水平方向上由動(dòng)量守恒定律得：Mv0=mv0+（M-m）v解得：v=v0即砂子漏出后小車的速度是不變的。問(wèn)題5.通過(guò)例3解題過(guò)程的分析，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的基本思路是什么？學(xué)生合作分組討論，總結(jié)歸納。應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的基本步驟：⑴.明確研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，過(guò)程分析。⑵.判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒；⑶.規(guī)定正方向明確過(guò)程初.末狀態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)量；⑷.應(yīng)用動(dòng)量守恒定律列式求解；⑸.必要時(shí)進(jìn)行求討論。練習(xí)3.如圖所示，一對(duì)雜技演員（都視為質(zhì)點(diǎn)）乘秋千（秋千繩處于水平位置）從A點(diǎn)由靜止史!出發(fā)繞O點(diǎn)下擺，當(dāng)擺到最低點(diǎn)B時(shí)，女演員在i極短時(shí)間內(nèi)將男演員沿水平方向推出，然后自己剛'.-好能回到高處A。求男演員落地點(diǎn)C與O點(diǎn)的水平距離s。已知男演員質(zhì)量m1和女演員質(zhì)量m2之比性=2，秋千的質(zhì)量不計(jì)，秋千的擺長(zhǎng)為R,C點(diǎn)比O點(diǎn)2低5R。（重在訓(xùn)練學(xué)生合作探究，教師要適時(shí)引導(dǎo)和幫助）解析：設(shè)分離前男女演員在秋千最低點(diǎn)B的速度為v0,由機(jī)械能守恒定律:,、-1，、C(m1+m2)gR=(m1+m2)v02A

設(shè)剛分離時(shí)男演員速度的大小為V,方向與v相同；女演員速度的大小為v，TOC\o"1-5"\h\z102方向與v相反，由動(dòng)量守恒：（m+m）v=mv—mv②01201122分離后，男演員做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)男演員從被推出到落在C點(diǎn)所需的時(shí)間為t，根據(jù)題給條件，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律：4R=2根據(jù)題給條件，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律：4R=2戲s=v1t③根據(jù)題給條件，女演員剛好回到A點(diǎn)，由機(jī)械能守恒律:mgR=1mv22222已知m]=2m，由以上各式可得：s=8R歸納總結(jié)：本節(jié)課，同學(xué)們復(fù)習(xí)了動(dòng)量守恒定律內(nèi)容、條件和適用范圍，重點(diǎn)練習(xí)了運(yùn)用動(dòng)量守恒定律判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒和運(yùn)用動(dòng)量守恒定律分析有關(guān)現(xiàn)象，解決有關(guān)問(wèn)題，以加深對(duì)動(dòng)量守恒定律的理解。2。動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用是高考考查的熱點(diǎn)，在高考中重現(xiàn)率為100%，對(duì)動(dòng)量守恒定律的考查，主要是運(yùn)用該定律確定相互作用的各物體作用完成后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，且常與能量守恒問(wèn)題相結(jié)合，有時(shí)還與帶電粒子在電場(chǎng)，磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，核反應(yīng)等聯(lián)系起來(lái)綜合考查。優(yōu)化訓(xùn)練設(shè)計(jì)：練習(xí)1：如圖所示，半徑為R，質(zhì)量為M，內(nèi)表面光滑的半球物體放在光滑的水平面上，左端緊靠著墻壁，一個(gè)質(zhì)量為m的物塊從半球形物體的頂端的a點(diǎn)無(wú)初速釋放，圖中b點(diǎn)為半球的最低點(diǎn)，c點(diǎn)為半球另一側(cè)與a同高的頂點(diǎn)，關(guān)于物塊M和m的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法的正確的有（BD）

A.m從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中，m與M系統(tǒng)的機(jī)械能守恒、動(dòng)量守恒B.m從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中，m的機(jī)械能守恒C.m釋放后運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)右側(cè)，m能到達(dá)最高點(diǎn)cD.當(dāng)m首次從右向左到達(dá)最低點(diǎn)b時(shí)，M的速度達(dá)到最大練習(xí)2：如圖所示，一質(zhì)量為M,長(zhǎng)為L(zhǎng)的木板固定在光滑水平面上。一質(zhì)量為m的小滑塊以水平速度v0從木板的左端開始滑動(dòng)，滑到木板的右端時(shí)速度恰好為零。(1恰好為零。(1)小滑塊在木板上的滑動(dòng)時(shí)間;(2)若木塊不固定，其他條件不變，小滑塊相對(duì)木板靜止時(shí)距木板左端的距離。解：(1)設(shè)小滑塊在木板上的滑動(dòng)時(shí)間為t，動(dòng)摩擦因數(shù)為h，小滑塊所受合外力為滑動(dòng)摩擦力，對(duì)小滑在從木板的左端滑到右端的過(guò)程中，分別由動(dòng)能定理和動(dòng)量定理有:HmgL=1mv220解得2Lt=——v0解得(2)設(shè)小滑塊與木板的共同速度為v，小滑塊距木板左端的距離為L(zhǎng)'，對(duì)小滑塊和木板，在從小滑塊滑上木板至相對(duì)木板靜止的過(guò)程中，分別由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律有:mvo=(m+M)vHmgL'=1mv2-1(m+M)v22o2解得板書設(shè)計(jì):動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用內(nèi)容：一個(gè)系統(tǒng)不受外力或所受外力之和為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。常用的四種表達(dá)式：⑴.mv+mv=mv'+mv'⑵.P