《动量》全章教学案.docx

1、动量全章教学案 欢迎下载16.2 动量守恒定律（一）【学习目标】1.理解动量守恒定律的确切含义和表达式，知道定律的适用条件和适用范围2.在理解动量守恒定律的确切含义的基础上正确区分内力和外力3.动量的概念和动量守恒定律（重点）4.动量的变化和动量守恒的条件（难点）（一）引入新课上节课的探究使我们看到，不论哪一种形式的碰撞，碰撞前后 m的矢量和保持不变，因此 m很可能具有特别的物理意义。（二）进行新课1动量（ momentum ）及其变化（ 1）动量的定义：物体的质量与速度的乘积， 称为 (物体的 )动量。记为 p=mv. 单位： kgm/s读作“千克米每秒” 。理解要点：状态量：动量包含了“参

2、与运动的物质”与“运动速度”两方面的信息，反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态，具有瞬时性。矢量性：动量的方向与速度方向一致。（ 2）动量的变化量：定义：若运动物体在某一过程的始、末动量分别为p 和p，则称： p= p p 为物体在该过程中的动量变化。强调指出：动量变化 p 是矢量。方向与速度变化量一维情况下： p=m= m2- m1 矢量差v 相同。【例1（投影）】一个质量是 0.1kg 的钢球，以 6m/s 的速度水平向右运动， 碰到一个坚硬的障碍物后被弹回，沿着同一直线以 6m/s 的速度水平向左运动， 碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？2系统 内力和外力【学生阅读讨论，什么

3、是系统？什么是内力和外力？】（1）系统：相互作用的物体组成系统。（2）内力：系统内物体相互间的作用力（3）外力：外物对系统内物体的作用力分析上节课两球碰撞得出的结论的条件： 欢迎下载两球碰撞时除了它们相互间的作用力（系统的内力）外，还受到各自的重力和支持力的作用，使它们彼此平衡。气垫导轨与两滑块间的摩擦可以不计，所以说 m1 和 m2 系统不受外力，或说它们所受的合外力为零。3动量守恒定律（ law of conservation of momentum ）（1）内容：一个系统不受外力或者所受外力的和为零， 这个系统的总动量保持不变。这个结论叫做动量守恒定律。公式： m11+ m22= m11

4、+ m22（2）注意点：研究对象：几个相互作用的物体组成的系统（如：碰撞） 。 矢量性：以上表达式是矢量表达式，列式前应先规定正方向； 同一性（即所用速度都是相对同一参考系、同一时刻而言的） 条件：系统不受外力，或受合外力为 0。要正确区分内力和外力；当 F 内 F 外 时，系统动量可视为守恒；思考与讨论：如图所示，子弹打进与固定于墙壁的弹簧相连的木块，此系统从子弹开始入射木块到弹簧压缩到最短的过程中，子弹与木块作为一个系统动量是否守恒？说明B A理由。分析：此题重在引导学生针对不同的对象（系统） ，对应不同的过程中，受力情况不同，总动量可能变化，可能守恒。【例 2（投影）】质量为 30kg

5、的小孩以 8m/s 的水平速度跳上一辆静止在水平轨道上的平板车，已知平板车的质量为 90kg，求小孩跳上车后他们共同的速度。解：取小孩和平板车作为系统，由于整个系统所受合外为为零，所以系统动量守恒。规定小孩初速度方向为正，则：相互作用前： v1=8m/s， v2 =0，设小孩跳上车后他们共同的速度速度为 v，由动量守恒定律得 m1v1=(m1+m2) v解得v=m1v1=2m/s，m1m2数值大于零，表明速度方向与所取正方向一致。 欢迎下载（三）课堂小结教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动：认真总结概括本节

6、内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。（四）作业：“问题与练习” 2、3、4 题课后补充练习1一爆竹在空中的水平速度为 ，若由于爆炸分裂成两块，质量分别为 m1 和 m2，其中质量为 m1 的碎块以 1 速度向相反的方向运动，求另一块碎片的速度。2小车质量为 200kg，车上有一质量为 50kg 的人。小车以 5m/s 的速度向东匀速行使，人以 1m/s 的速度向后跳离车子，求：人离开后车的速度。 （ 5.6m/s）1

7、6 3 动量守恒定律（二）【学习目标】 欢迎下载1.掌握运用动量守恒定律的一般步骤2.知道运用动量守恒定律解决问题应注意的问题，并知道运用动量守恒定律解决有关问题的优点。3.运用动量守恒定律的一般步骤4.动量守恒定律的应用（一）引入新课1动量守恒定律的内容是什么？2分析动量守恒定律成立条件有哪些？答： F 合 =0（严格条件） F 内 远大于 F 外 （近似条件）某方向上合力为 0，在这个方向上成立。（二）进行新课1动量守恒定律与牛顿运动定律师：给出问题（投影教材 11 页第二段）学生：用牛顿定律自己推导出动量守恒定律的表达式。（教师巡回指导，及时点拨、提示）推导过程：根据牛顿第二定律，碰撞过

8、程中 1、2 两球的加速度分别是a1F1 ，a2F2m1m2根据牛顿第三定律， F 1、 F2 等大反响，即F1= - F2所以m1 a1 m2 a2碰撞时两球间的作用时间极短，用 t 表示，则有a1v1 v1 ，a2v2 v2tt代入 m1a1 m2a2 并整理得m1 v1 m2 v2 m1v1 m2 v2这就是动量守恒定律的表达式。教师点评：动量守恒定律的重要意义从现代物理学的理论高度来认识， 动量守恒定律是物理学中最基本的普适原理之一。 （另一个最基本的普适原理就是能量守恒定律。 ）从科学实践的角度来看， 迄今为止， 人们尚未发现动量守恒定律有任何例外。 相反，每当在实验中观察到似乎是违

9、反动量守恒定律的现象时， 欢迎下载物理学家们就会提出新的假设来补救，最后总是以有新的发现而胜利告终。例如静止的原子核发生衰变放出电子时， 按动量守恒， 反冲核应该沿电子的反方向运动。 但云室照片显示，两者径迹不在一条直线上。为解释这一反常现象， 1930 年泡利提出了中微子假说。由于中微子既不带电又几乎无质量， 在实验中极难测量，直到 1956 年人们才首次证明了中微子的存在。（2000 年高考综合题 23就是根据这一历史事实设计的） 。又如人们发现，两个运动着的带电粒子在电磁相互作用下动量似乎也是不守恒的。这时物理学家把动量的概念推广到了电磁场，把电磁场的动量也考虑进去，总动量就又守恒了。2

10、应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法（1）分析题意，明确研究对象。 在分析相互作用的物体总动量是否守恒时，通常把这些被研究的物体总称为系统 .对于比较复杂的物理过程，要采用程序法对全过程进行分段分析，要明确在哪些阶段中， 哪些物体发生相互作用， 从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的。（2）要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析， 弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力，哪些是系统外物体对系统内物体作用的外力。在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件，判断能否应用动量守恒。（3）明确所研究的相互作用过程， 确定过程的始、 末状态，即系统内各个物体的初动量和末动量的量值或表达式。注意：在

11、研究地面上物体间相互作用的过程时， 各物体运动的速度均应取地球为参考系。（ 4）确定好正方向建立动量守恒方程求解。3动量守恒定律的应用举例【例 1（投影）见教材 12 页】【学生讨论，自己完成。老师重点引导学生分析题意，分析物理情景，规范答题过程，详细过程见教材，解答略】补充例 2：如图所示，在光滑水平面上有 A、 B 两辆小车，水平面的左侧有一竖直墙，在小车 B 上坐着一个小孩，小孩与 B 车的总质量是 A 车质量的 10 倍。两车开始都处于静止状态，小孩把 A 车以相对于地面的速度 v 推出， A 车与墙壁碰后仍以原速率返回，小孩接到 A 车后，又把它以相对于地面的速度 v 推出。每次推出

12、， A 车相对于地面的速度都是 v，方向向左。则小孩把 A 车推出几次后， A 车返回时小孩不能再接到 A 车？分析：此题过程比较复杂，情景难以接受，所以在讲解之前，教师应多带领学生分析物理过程，创设情景，降低理解难度。解：取水平向右为正方向，小孩第一次A B推出 A车时mBv1 mAv=0即： 欢迎下载m Av1= v第 n 次推出 A 车时：mAv mBvn 1=mAv mBvn则：vn vn 1 2mA v ，mB所以n1（ n 1）2mAvv vmB当 v v 时，再也接不到小车，由以上各式得n 5.5取 n6n点评：关于 n 的取值也是应引导学生仔细分析的问题，告诫学生不能盲目地对结

13、果进行“四舍五入”，一定要注意结论的物理意义。（三）课堂小结教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。（四）作业：“问题与练习” 47 题课后补充练习1（2002 年全国春季高考试题）在高速公路上发生一起交通事故，一辆质量为 15000 kg 向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为

14、3000 kg 向北行驶的卡车，碰后两车接在一起，并向南滑行了一段距离后停止 .根据测速仪的测定， 长途客车碰前以 20 m/s 的速度行驶，由此可判断卡车碰前的行驶速率为（ ）A 小于 10 m/sB 大于 10 m/s 小于 20 m/sC大于 20 m/s 小于 30 m/sD大于 30 m/s 小于 40 m/s2如图所示， A、B 两物体的质量比 mAmB=3 2，它们原来静止在平板车有一根被压缩了的弹簧， A、B 与平板车上表面间动C上，A、B 间摩擦因数 欢迎下载相同，地面光滑 .当弹簧突然释放后，则有（ ）A A、 B 系统动量守恒BA、B、C 系统动量守恒C小车向左运动D小车

15、向右运动3把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射出一颗子弹时，关于枪、弹、车，下列说法正确的是（ ）A枪和弹组成的系统，动量守恒B枪和车组成的系统，动量守恒C三者组成的系统，因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小，使系统的动量变化很小，可以忽略不计，故系统动量近似守恒D三者组成的系统，动量守恒，因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用，这两个外力的合力为零4甲乙两船自身质量为 120 kg，都静止在静水中，当一个质量为 30 kg 的小孩以相对于地面6 m/s 的水平速度从甲船跳上乙船时， 不计阻力，甲、乙两船速度大小之比： v 甲 v 乙 =_.5（2001 年高考试题）质量为

16、M 的小船以速度 v0 行驶，船上有两个质量皆为 m 的小孩 a 和b，分别静止站在船头和船尾 .现在小孩 a 沿水平方向以速率 v（相对于静止水面） 向前跃入水中，然后小孩 b 沿水平方向以同一速率 v（相对于静止水面）向后跃入水中 .求小孩 b 跃出后小船的速度 .6如图所示，甲车的质量是 2 kg ，静止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一个质量为 1kg 的小物体 .乙车质量为 4kg，以 5 m/s 的速度向左运动，与甲车碰撞以后甲车获得 8 m/s 的速度，物体滑到乙车上 .若乙车足够长，上表面与物体的动摩擦因数为 0.2，则物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止 ?（g 取 1

17、0 m/s2） 欢迎下载动量守恒定律训练题一一、选择题：1.A 、B 两球在光滑水平面上做相向运动，已知 mA mB.当两球相碰后，其中一球停止，则可以断定（ ）2.放在光滑水平面上的 A、B 两小车中间夹着一个压缩轻质弹簧，用两手分别控制小车使小车处于静止状态 .下列说法中正确的是（ ）A两手同时放开后，两车的总动量为零B先放开右手，后放开左手，两车的总动量为零C先放开左手，后放开右手，两车的总动量为零D两手放开有先后，两车总动量不守恒3. 两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上.现在，其中一人向另一个人抛出一个篮球，另一人接球后再抛回 .如此反复进行几次后，甲和乙最后的速率关系

18、是（）A. 若甲最先抛球，则一定是v 甲 v 乙B.若乙最后接球，则一定是v 甲 v 乙C.只有甲先抛球，乙最后接球，才有 v 甲 v 乙D.无论怎样抛球和接球，都是v 甲 v 乙4.如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、 B 两球在同一直线上运动 .两球质量关系为mB=2mA，规定向右为正方向， A、B 两球的动量均为 6 kgm/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后 A 球的动量增量为 4 kg m/s.则 ( )A. 左方是 A 球，碰撞后 A、B 两球速度大小之比为 25B.左方是 A 球，碰撞后 A、B 两球速度大小之比为 1 10C.右方是 A 球，碰撞后 A、B 两球速度大小之比为 2

19、5 D.右方是 A 球，碰撞后 A、B 两球速度大小之比为 1105. 质量相等的 A 、 B 两球在光滑水平面上沿同一直线、向同一方向运动 , A 球的动量为kg m/s,B 球的动量为 5 kg m/s,当 A 球追上 B 球发生碰撞后 , A、B 两球的动量可能为 ()A. pA=6 kg m/s pB=6 kg m/s B.pA =3 kgm/s pB=9 kgm/sC.pA=2 kg m/s pB=14 kg m/s D.pA =4 kg m/s pB=16 kgm/s7二、填空题：6. 甲乙两船自身质量为 120 kg ，都静止在静水中，当一个质量为30 kg 的小孩以相对于地面6

20、 m/s 的水平速度从甲船跳上乙船时， 不计阻力， 甲、乙两船速度大小之比 v 甲 v 乙 =_. 欢迎下载7.质量 m1=1 kg 的物体，以某一初速度在水平面上滑行，与另一物体相碰，碰撞前后它们的位移随时间变化的情况如图所示 .若取 g=10 m/s2，则 m2=_kg.8用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为 mA 的钢球 A 用细线悬挂于 O点，质量为 mB的钢球 B 放在离地面高度为 H 的小支柱 N 上， O点到 A 球球心的距离为 L，使悬线在 A球释放前伸直，且线与竖直线夹角为 ，A 球释放后摆到最低 点时恰与 B 球正碰，碰撞后， A 球把轻质指示针 OC推移到与竖直线夹角

21、 处，B 球落到地面上， 地面上铺有一张盖有复写纸的白纸 D，保持 角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个 B 球的落点。（1）图中 S 应是 B 球初始位置到的水平距离。（2）为了验证两球碰撞过程动量守恒，应测得的物理量有。（3）用测得的物理量表示碰撞前后 A 球、 B 球的动量：PA=。PA/ =。PB=。/PB =。三、论述题：9一人坐在静止于冰面的小车上，人与车的总质量 M=70 kg，当它接到一个质量 m=20 kg、以速度 v0=5 m/s 迎面滑来的木箱后，立即以相对于自己 v =5 m/s 的速度逆着木箱原来滑行的方向推出，不计冰面阻力 .则小车获得的速度多多大？10A、

22、B 两球沿同一条直线运动，如图记录了它们碰撞前后的运动情况，其中 a、b 分别为 A 、B 碰前的 s t 图象，c 为碰后它们的 s t 图象。若 A 球质量为 1 kg，则 B 球质量是多少？11如图所示，在光滑的水平面上，停着质量为 M 、长为 L 的小车，一个质量为 m 的滑块从车内底板的正中央获得大小为 v0 的速度后向车壁运动，若滑块与车底板之间的动摩擦因数为，滑块与车壁之间的碰撞没有能量损失，求滑块与车壁的碰撞次数 Lv0 欢迎下载动量守恒定律训练题二一选择题：1下列说法正确的是（ ）A动量为零时，物体一定处于平衡状态B动能不变，物体的动量一定不变C物体所受合外力大小不变时，其动

23、量大小一定要发生改变D物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动2在相等的时间内动量的变化相等的运动有（）A 匀速圆周运动 B自由落体运动 C平抛物体运动 D匀减速直线运动3如图所示，光滑水平面上停放着 A 、B 两车，其间夹有一压缩弹簧，用手抓住小车使它们处于静止状态，则下列说法中正确的是（）A 若两手同时放开 A 、B 两车，则系统的动量守恒，且总为零B若两手同时放开 A 、B 两车，弹簧所受冲量为零C若先放开右边的 B 车，后放开左边的 A 车，则从放开 A 车后，系统的动量守恒，总动量等于零A BD若先放开右边的 B 车，后放开左边的 A 车，在此运动过程中系统动量不守恒，但机械守恒4把一支枪

24、水平固定在小车上，小车放在光滑水平地上，枪射出一颗子弹时，关于枪、弹、车，下列说法正确的是（）A枪和弹组成的系统动量守恒B枪和车组成的系统动量守恒C因为枪、弹和枪筒之间的摩擦力很小，可以忽略不计，故三者组成的系统动量近似守恒D三者组成的系统动量守恒5满载砂子的总质量为M 的小车，在光滑水平面上做匀速运动，速度为 v0 。在行驶途中有质量为 m 的砂子从车上漏掉，则砂子漏掉后小车的速度应为（）A v0Mv0mv0( M m)v0BmCDMM mM6一个航天飞行器甲在高空绕地球做匀速圆周运动， 若它沿与运动方向相反的方向发射一枚火箭乙，则（）A甲和乙都可能在原高度绕地球做匀速圆周运动B甲可能在原高

25、度绕地球做匀速圆周运动，乙不可能在原高度做匀速圆周运动C甲和乙都不可能在原高度绕地球做匀速圆周运动D乙可能在原高度绕地球做匀速圆周运动，甲不可能在原高度做匀速圆周运动7一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块，并留在其中， A、B 用一根弹性良好的轻质学习好资料欢迎下载弹簧连在一起，如图所示，则在子弹打中木块A 及弹簧被压缩的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统（）A动量守与恒、机械能守恒BAv0B动量不守恒、机械能守恒m0C动量守恒、机械能不守恒D无法判断动量、机械能是否守恒8关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是（ ）A只要系统内存在着摩擦力，系统的动量的就不守恒B只要系统中有一个物

26、体具有加速度，系统的动量就不守恒C只有系统所受的合外力为零，系统的动量就守恒D只要系统所受外力的冲量的矢量和为零，系统的动量就守恒9一辆小车静止在光滑的水平面上，小车立柱上固定一条长为 L、系有小球的水平细绳，小球由静止释放，如图所示，不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ） AOA小球的机械能守恒，动量不守恒B小球的机械能不守恒，动量也不守恒C球、车系统的机械能守恒，动量守恒D球、车系统的机械能、动量都不守恒10一质量为 M 的平板车以速度 v 在光滑水平面上滑行，质量为m 的烂泥团从离车 h 高处自由下落，恰好落到车面上，则小车的速度大小是（）A 仍是 vBMvm2ghMvm 2ghm MCM

27、DMmm11小车在水平地面上匀速前进， 某时刻将质量相等的两个物体以相同的对地速率水平抛出，其中一个抛出方向与车的运动方向相同，另一个抛出方向与车的运动方向相反，则抛出两物体后，小车的速度将（ ）A 不变 B变大C变小D无法判断车速的变化12A 、B 两船质量均为 M ，都静止在平静的水面上，现 A 船中质量为 M/2 的人，以对地的水平速度 v 从 A 船跳到 B 船，再从 B 船跳到 A 船， 经 n 次跳跃后（水的阻力不计）（A A 、B 两船（包括人）的动量大小之比总是 1：1BA 、 B 两船（包括人）的速度大小之比总是 1：1C若 n 为奇数， A、 B 两船（包括人）的速度大小之

28、比为 3： 2D若 n 为偶数， A、 B 两船（包括人）的速度大小之比为 2： 3）三计算题13某一核反应的模型中质量为m0 、速度为v0 的粒子与一个静止的质量为M 的原子核碰撞后合为一体，又迅速发生变化而放出质量为m 、速度为v 的另一个粒子， 此粒子的速度v 与 v0反方向，则余下的反冲核的反冲速度为多少？ 欢迎下载14质量为 m 的人站在光滑冰面上， 靠着墙推一质量为 M 的木箱，可使木箱获得最大速度为v0 ，如果人不靠墙，站在冰面上用同样的功推木箱，如果 m : M 4 : 5 ，则木箱获得的速度是多少？164 碰 撞【学习目标】1认识弹性碰撞与非弹性碰撞，认识对心碰撞与非对心碰撞2了解微粒的散射3.用动量守恒定律、机械能守恒定律讨论碰撞问题（重点）4对各种碰撞问题的理解（难点）（一）引入新课碰撞过程是物体之间相互作用时间非常短暂的一种特殊过程，因而碰撞具有如下特点：1碰撞过程中动量守恒提问：守恒的原因是什么？（因相互作用时间短暂，因此一般满足 F 内 F 外 的条件）2碰撞过程中，物体没有宏观的位移，但每个物体的速度可在短暂的时间内发生改变3碰撞过程中，系统的总动能只能不变或减少，不可能增加提问：碰撞中，总动能减少最多