高中物理选修3-5教案
人教版高中物理选修3-5全册教案

课题16.4碰撞与类碰撞课型新授课课时 1教学目标掌握解决碰撞问题的方法教学重点难点掌握解决动量中的碰撞问题和类似于碰撞问题的方法教学准备多媒体教学过程一、一般意义上的碰撞如图所示,光滑水平面上两个质量分别为m1、m2小球相碰。
这种碰撞可分为正碰和斜碰两种,在高中阶段只研究正碰。
正碰又可分为以下几种类型:1、完全弹性碰撞:碰撞时产生弹性形变,碰撞后形变完全消失,碰撞过程系统的动量和机械能均守恒2、完全非弹性碰撞:碰撞后物体粘结成一体或相对静止,即相互碰撞时产生的形变一点没有恢复,碰撞后相互作用的物体具有共同速度,系统动量守恒,但系统的机械能不守恒,此时损失的最多。
3、一般的碰撞:碰撞时产生的形变有部分恢复,此时系统动量守恒但机械能有部分损失。
例:在光滑水平面上A、B两球沿同一直线向右运动,A追上B发生碰撞,碰前两球动量分别为smkgPA/12⋅=、smkgPB/13⋅=,则碰撞过程中两物体的动量变化可能的是()A、smkgPA/3⋅-=∆,smkgPB/3⋅=∆B、smkgPA/4⋅=∆,smkgPB/4⋅-=∆C、smkgPA/5⋅-=∆,smkgPB/5⋅=∆D、smkgPA/24⋅-=∆,smkgPB/24⋅=∆[析与解]:碰撞中应遵循的原则有:1、统动量守恒原则:即0=∆+∆BAPP。
此题ABCD选项均符合2、物理情景可行性原则:(1)、碰撞前,A 追上B 发生碰撞,所以有碰前B A v v >(2)、碰撞时,两球之间是斥力作用,因此前者受到的冲量向前,动量增加;后者受到的冲量向后,动量减小,既0<∆A P ,0>∆B P 。
此题B 选项可以排除 (3)、碰撞后,A 球位置在后,所以有''B A v v >3、系统能量守恒原则:在碰撞中,若没有能量损耗,则系统机械能守恒;若能量有损失,则系统的机械能减小;而系统的机械能不可能增加。
一般而言,碰撞中的重力势能不变, 所以有'+'=+KB KA KB KA E E E E 。
高中物理选修3-5动量定理-课标分析

教学目标:根据教材、大纲和学生情况,制定本节课的教学目标有三个方面:
知识与技能
(1)能从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理的表达式。
(2)理解动量定理的确切含义,知道动量定理适用于变力。
(3)会用动量定理解释有关现象和处理有关的问题。
过程与方法
(1)通过对动量定理的探究过程,尝试用科学探究的方法研究物理问题,认识物理模型工具在物理学的作用。
(2)能够应用动量定理处理一些与生产和生活相关的实际问题,在分析、解决问题的过程中培养交流、合作能力。
情感态度与价值观
(1)有参与科技活动的热情,有从生活到物理,从物理到生活的意识。
(2)有主动与他人合作的精神,有团队意识。
(3)关心国内、国外科技发展现状与趋势,有振兴中华的使命感与责任感,有将科学服务于人类的意识。
本节教学重点:
(1)动量定理的推导和对动量定理的理解;
(2)利用动量定理解释有关现象和一维情况下的定量分析。
教学难点:
动量定理的矢量性,也就是如何正确理解“合”外力的冲量等于物体“动量的变化”。
尤其是方向的一致性,即合外力的冲量的方向和动量变化量的方向一致。
人教版高中物理选修3-5第十六章第二节《动量和动量定理》教学设计

《动量和动量定理》教学设计一、教材分析《动量和动量定理》是人教版高中物理选修3-5十六章第二节的内容。
从教材编排上看,它是牛顿运动定律及动能定理之后,在动量守恒定律之前。
因此不仅是对牛顿第二定律等知识的巩固运用,同时也为后面学习动量守恒定律打下了坚实的基础。
从教材内容上看,《动量和动量定理》是牛顿第二定律的进一步展开。
它侧重于力在时间上的累积效果,为解决力学问题开辟了新的途径,尤其是打击和碰撞类的问题。
所以动量定理知识与人们的日常生活,生产技术和科学研究有着密切的关系,因此学习这部分知识有着重要意义。
二、学习情况分析在高一时,学生已经掌握了牛顿第二定律,又在上一节的学习中初步接触了碰撞中的守恒量,这些知识为本节课的学习奠定了基础。
此外,经过前面的学习,学生已经建立起一定的实验观察能力、抽象思维能力和探究学习能力,而且还掌握了通过建立物理模型探究物理现象的方法。
这也是本节所要强调的、学习和研究动量定理的方法。
由于学生具有这样的知识基础、能力水平和物理思维与方法,再加上他们对未知新事物有较强的探究欲望,所以要掌握动量定理是完全能够实现的。
三、设计思想本节课以教师为主导、学生为主体,运用“建立情境→引导→探究”模式进行教学。
通过生活实例引入课题,激发学生的兴趣。
通过创设物理情境、建立物理模型归纳得出动量定理,并对其进行理解。
运用动量定理解释日常生活中的物理现象,培养学生理论联系实际的能力。
在课堂上鼓励学生主动参与、主动探究、主动思考、主动实践,在教师合理、有效的引导下进行学习,充分体现探究的过程与实现对学生探究能力培养的过程。
四、教学目标知识与技能(1)理解和掌握动量的概念,并能正确计算物体动量的变化。
(2)理解和掌握冲量的概念,强调冲凉的矢量性。
(3)理解动量定理的确切含义,知道动量定理适用于变力。
(4)会用动量定理解释有关生活现象和计算有关的问题。
过程与方法(1)通过对动量定理的探究过程,尝试用科学探究的方法研究物理问题,认识建立物理模型在物理学研究中的意义。
高中物理选修35教案

高中物理选修35教案
教学重点和难点:掌握35选修课程中的重要物理知识;能够灵活运用所学知识解决相关问题。
教学准备:教材、课件、实验器材等。
教学过程:
一、导入环节(5分钟)
通过提出一个开放性问题来引入本节课的内容,激发学生的兴趣和思考。
二、知识讲解(15分钟)
1. 35选修课程中的重要物理知识介绍。
2. 通过实例讲解如何应用这些知识解决相关问题。
三、实验探究(15分钟)
结合所学知识进行实验探究,让学生亲自动手操作,感受物理现象和规律,并从中学习。
四、练习与讨论(10分钟)
布置相关练习题,让学生进行个人练习,并在课堂上进行讨论和答疑。
五、课堂小结(5分钟)
对本节课的重点内容进行小结,并展望下节课的内容。
教学反思:通过本节课的教学,学生能够掌握35选修课程中的重要物理知识,能够运用这些知识解决相关问题。
同时,教师应根据学生的学习情况灵活调整教学方法和手段,使教学过程更加生动有趣,提高学生的学习积极性和主动性。
人教版高中物理选修3-5教学案:第十九章 第2节 放射性元素的衰变-含解析

第2节放射性元素的衰变1.原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。
2.α衰变:23892U→23490Th+42He3.β衰变:23490Th→23491Pa+0-1e4.放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫做这种元素的半衰期。
一、原子核的衰变1.定义原子核放出α粒子或β粒子,则核电荷数变了,变成另一种原子核,这种变化称为原子核的衰变。
2.衰变分类(1)α衰变:放出α粒子的衰变。
(2)β衰变:放出β粒子的衰变。
3.衰变方程238U→23490Th+42He92234Th→23491Pa+0-1e。
904.衰变规律(1)原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。
(2)当放射性物质连续衰变时,原子核中有的发生α衰变,有的发生β衰变,同时伴随着γ辐射。
这时,放射性物质发出的射线中就会同时具有α、β和γ三种射线。
二、半衰期1.定义放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。
2.决定因素放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的,跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。
不同的放射性元素,半衰期不同。
3.应用利用半衰期非常稳定这一特点,可以测量其衰变程度、推断时间。
1.自主思考——判一判(1)原子核发生α衰变时,核的质子数减少2,而质量数减少4。
(√)(2)原子核发生β衰变时,原子核的质量不变。
(×)(3)原子核发生衰变时,质量数和电荷数都守恒。
(√)(4)半衰期就是放射性元素全部衰变所用时间的一半。
(×)(5)半衰期是放射性元素的大量原子核衰变的统计规律。
(√)(6)半衰期可以通过人工进行控制。
(×)2.合作探究——议一议(1)发生β衰变时,新核的电荷数变化多少?新核在元素周期表中的位置怎样变化?提示:根据β衰变方程23490Th→23491Pa+0-1e知道,新核核电荷数增加了1个,原子序数增加1个,故在元素周期表上向后移了1位。
(2)放射性元素衰变有一定的速率。
镭226衰变为氡222的半衰期为1 620年,有人说:10 g镭226经过1 620年有一半发生衰变,镭226还有5 g,再经过1 620年另一半镭226也发生了衰变,镭226就没有了。
人教版高中物理选修3-5教案:17.2+光的粒子性+

17.2 科学的转折:光的粒子性★新课标要求(一)知识与技能1.通过实验了解光电效应的实验规律。
2.知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。
3.了解康普顿效应,了解光子的动量(二)过程与方法经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。
(三)情感、态度与价值观领略自然界的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲,乐于探究自然界的奥秘,能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
★教学重点光电效应的实验规律★教学难点爱因斯坦光电效应方程以及意义★教学方法教师启发、引导,学生讨论、交流。
★教学用具:投影片,多媒体辅助教学设备★课时安排 2 课时★教学过程(一)引入新课提问:回顾前面的学习,总结人类对光的本性的认识的发展过程?(多媒体投影,见课件。
)学生回顾、思考,并回答。
教师倾听、点评。
光的干涉、衍射现象说明光是电磁波,光的偏振现象进一步说明光还是横波。
19世纪60年代,麦克斯韦又从理论上确定了光的电磁波本质。
然而,出人意料的是,正当人们以为光的波动理论似乎非常完美的时候,又发现了用波动说无法解释的新现象——光电效应现象。
对这一现象及其他相关问题的研究,使得人们对光的又一本质性认识得到了发展。
(二)进行新课1.光电效应教师:实验演示。
(课件辅助讲述)用弧光灯照射擦得很亮的锌板,(注意用导线与不带电的验电器相连),使验电 器张角增大到约为30度时,再用与丝绸磨擦过的玻璃棒去靠近锌板,则验电器的指针张角会变大。
学生:认真观察实验。
教师提问:上述实验说明了什么?学生:表明锌板在射线照射下失去电子而带正电。
概念:在光(包括不可见光)的照射下,从物体发射电子的现象叫做光电效应。
发射出来的电子叫做光电子。
2.光电效应的实验规律(1)光电效应实验如图所示,光线经石英窗照在阴极上,便有电子逸出----光电子。
光电子在电场作用下形成光电流。
概念:遏止电压将换向开关反接,电场反向,则光电子离开阴极后将受反向电场阻碍作用。
高中物理教科版选修3-5教学案:第三章 章末盘点 Word版含答案

专题三
半衰期的计组成的放射性样品中,放射性元素的原子核有一半发生衰变所需的时间。
2、计算公式
N′=N0( )n或m′=m0( )n,其中n=t/T。(式中N′、m′为衰变后剩余的原子数量和质量,N0、m0为衰变前原子数量和质量,n为半衰期个数,t是所用时间)。
(4)在写核反应方程时,应先将已知原子核和已知粒子的符号填入核反应方程一般形式的适当位置上;然后根据质量数守恒和电荷数守恒规律计算出未知核(或未知粒子)的电荷数和质量数;最后根据未知核(或未知粒子)的电荷数确定它们是哪种元素(或哪种粒子),并在核反应方程一般形式中的适当位置填写上它们的符号。
[例1]关于核衰变和核反应的类型,下列表述正确的有()
详细解析:选ACE密立根通过油滴实验测出了元电荷即基本电荷的数值,A项正确;贝克勒尔发现了天然放射现象,说明原子核具有复杂的结构,卢瑟福通过α粒子散射实验确定了原子的核式结构模型,B项错误;居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋和镭两种新元素,C项正确;卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮的原子核,从中找出了新的粒子,通过测定其质量和电荷,确定该粒子为氢的原子核,证实了原子核内部存在质子,D项错误;汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况确定了阴极射线的本质是带电的粒子流,并测出了这种粒子的比荷,E项正确。
5、太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的聚变反应产生的,下列核反应属于聚变反应的是()
图1
A. H+ H―→ He+ n
B. 7N+ He―→ 8O+ H
C. 92U+ n―→ 54Xe+ Sr+10 n
D. 92U―→ 90Th+ He
详细解析:选AA是聚变反应,B是人工转变的核反应,C是裂变反应,D是α衰变反应,故选项A是正确的。
人教版高中物理选修3-5教学案:第十八章 第1节 电子的发现 -含答案

第1节电子的发现1.英国物理学家汤姆孙发现了电子。
2.组成阴极射线的粒子——电子。
3.密立根通过“油滴实验”精确测定了电子电荷量。
4.密立根实验发现:电荷是量子化的,即任何带电体的电荷只能是e的整数倍。
一、阴极射线1.实验装置:如图18-1-1所示真空玻璃管中K是金属板制成的阴极,A是金属环制成的阳极;把它们分别连在感应圈的负极和正极上。
图18-1-12.实验现象:玻璃壁上出现淡淡的荧光及管中物体在玻璃壁上的影。
3.阴极射线:荧光是由于玻璃受到阴极发出的某种射线的撞击而引起的,这种射线被命名为阴极射线。
二、电子的发现1.汤姆孙的探究(1)让阴极射线分别通过电场和磁场,根据偏转情况,证明它是B(A.带正电B.带负电)的粒子流并求出了它的比荷。
(2)换用不同材料的阴极做实验,所得比荷的数值都相同。
证明这种粒子是构成各种物质的共有成分。
(3)进一步研究新现象,不论是由于正离子的轰击,紫外光的照射,金属受热还是放射性物质的自发辐射,都能发射同样的带电粒子——电子。
由此可见,电子是原子的组成部分,是比原子更基本的物质单元。
2.密立根“油滴实验”(1)精确测定电子电荷。
(2)电荷是量子化的。
3.电子的有关常量1.自主思考——判一判(1)玻璃壁上出现的淡淡荧光就是阴极射线。
(×)(2)玻璃壁上出现的影是玻璃受到阴极射线的撞击而产生的。
(×)(3)阴极射线在真空中沿直线传播。
(√)(4)英国物理学家汤姆孙认为阴极射线是一种电磁辐射。
(×)(5)组成阴极射线的粒子是电子。
(√)(6)电子是原子的组成部分,电子电荷量可以取任意数值。
(×)2.合作探究——议一议气体放电管中的气体为什么会导电?提示:气体分子内部有电荷,正电荷和负电荷的数量相等,对外呈电中性,当分子处于电场中时,正电荷和负电荷受电场力的方向相反,电场很强时正、负电荷被“撕”开,于是出现了等量的正、负电荷,在电场力作用下做定向运动,气体就导电了。
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目录第十六章动量守恒定律 (2)16.1 实验:探究碰撞中的不变量 (2)16.2 动量守恒定律(一) (6)16.3 动量守恒定律(二) (8)16.4 碰撞 (12)16.5 反冲运动火箭 (18)16.6 用动量概念表示牛顿第二定律 (20)第十七章波粒二象性 (23)17.1 能量量子化:物理学的新纪元 (23)17.2 科学的转折:光的粒子性 (26)17.3 崭新的一页:粒子的波动性 (31)17.4 概率波 (33)17.5 不确定关系 (35)第十八章原子结构 (38)18.1 电子的发现 (38)18.2 原子的核式结构模型 (41)18.3 氢原子光谱 (44)18.4 玻尔的原子模型 (46)18.5 激光 (52)第十九章原子核 (56)19.1 原子核的组成 (56)19.2 放射性元素的衰变 (59)19.3 探测射线的方法 (62)19.4 放射性的应用与防护 (64)19.5 核力与结合能 (65)19.6 重核的裂变 (68)19.7 核聚变 (72)19.8 粒子和宇宙 (74)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;例1:火箭的发射利用了反冲现象。
例2:收集资料,了解中子是怎样发现的。
讨论动量守恒定律在其中的作用。
(3)通过物理学中的守恒定律,体会自然界的和谐与统一。
2、活动建议16.1 实验:探究碰撞中的不变量三维教学目标1、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。
2、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。
3、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:碰撞中的不变量的探究。
教学难点:实验数据的处理。
教学方法: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。
教学过程:第一节探究碰撞中的不变量(一)引入演示:(1)台球由于两球碰撞而改变运动状态。
(2)微观粒子之间由于相互碰撞而改变状态,甚至使得一种粒子转化为其他粒子。
碰撞是日常生活、生产活动中常见的一种现象,两个物体发生碰撞后,速度都发生变化。
两个物体的质量比例不同时,它们的速度变化也不一样。
物理学中研究运动过程中的守恒量具有特别重要的意义,本节通过实验探究碰撞过程中的什么物理量保持不变(守恒)。
(二)进行新课1、实验探究的基本思路 (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。
这种碰撞叫做一维碰撞。
演示:如图所示,A 、B 是悬挂起来的钢球,把小球A 拉起使其悬线与竖直线夹一角度a ,放开后A 球运动到最低点与B 球发生碰撞,碰后B 球摆幅为β角,如两球的质量mA=mB ,碰后A 球静止,B 球摆角β=α,这说明A 、B 两球碰后交换了速度;如果mA>mB ,碰后A 、B 两球一起向右摆动; 如果mA<mB ,碰后A 球反弹、B 球向右摆动。
以上现象可以说明什么问题?结论:以上现象说明A 、B 两球碰撞后,速度发生了变化,当A 、B 两球的质量关系发生变化时,速度变化的情况也不同。
(2)追寻不变量在一维碰撞的情况下与物体运动有关的量只有物体的质量和物体的速度。
设两个物体的质量分别为m 1、m 2,碰撞前它们速度分别为v 1、v 2,碰撞后的速度分别为1v '、2v ',规定某一速度方向为正。
碰撞前后速度的变化和物体的质量m 的关系,我们可以做如下猜测:22112211v m v m v m v m '+'=+222211222211v m v m v m v m '+'=+22112211m v m v m v m v '+'=+分析:①碰撞前后物体质量不变,但质量并不描述物体的运动状态,不是我们追寻的“不变量”。
②必须在各种碰撞的情况下都不改变的量,才是我们追寻的不变量。
2、实验条件的保证、实验数据的测量(1)实验必须保证碰撞是一维的,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; (2)用天平测量物体的质量;(3)测量两个物体在碰撞前后的速度。
测量物体的速度可以有哪些方法? 总结: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。
课件:参考案例――一种测速原理如图所示,图中滑块上红色部分为挡光板,挡光板有一定的宽度,设为L,气垫导轨上黄色框架上安装有光控开关,并与计时装置相连,构成光电计时装置。
当挡光板穿入时,将光挡住开始计时,穿过后不再挡光则停止计时,设记录的时间为t,则滑块相当于在L的位移上运动了时间t,所以滑块匀速运动的速度v=L/t。
3、实验方案(1)用气垫导轨作碰撞实验(如图所示)实验记录及分析(a-1)实验记录及分析(a-2)实验记录及分析(a-3)实验记录及分析(b)实验记录及分析(c)(2)用小车研究碰撞将打点计时器固定在光滑桌面的一端,把纸带穿过打点计时器,连在小车的后面。
让小车A运动,小车B静止。
在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥,碰撞时撞针插入橡皮泥中,把两个小车连接成一体(如上图)。
通过纸带测出它们碰撞前后的速度。
16.2 动量守恒定律(一)三维教学目标1、知识与技能: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、过程与方法: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、情感、态度与价值观:培养逻辑思维能力,会应用动量守恒定律分析计算有关问题。
教学重点:动量的概念和动量守恒定律。
教学难点:动量的变化和动量守恒的条件。
教学方法:教师启发、引导,学生讨论、交流。
教学用具:投影片,多媒体辅助教学设备。
教学过程:第二节动量守恒定律(一)(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mυ的矢量和保持不变,因此mυ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:kg·m/s 读作“千克米每秒”。
理解要点:①状态量:动量包含了“参与运动的物质”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。
大家知道,速度也是个状态量,但它是个运动学概念,只反映运动的快慢和方向,而运动,归根结底是物质的运动,没有了物质便没有运动.显然地,动量包含了“参与运动的物质”和“运动速度”两方面的信息,更能从本质上揭示物体的运动状态,是一个动力学概念。
②矢量性:动量的方向与速度方向一致。
综上所述:我们用动量来描述运动物体所能产生的机械效果强弱以及这个效果发生的方向,动量的大小等于质量和速度的乘积,动量的方向与速度方向一致。
(2)动量的变化量:1、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。
2、指出:动量变化△p是矢量。
方向与速度变化量△v相同。
一维情况下:Δp=mΔυ= mυ2- mΔυ 1 矢量差例1:一个质量是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(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两球碰撞得出的结论的条件: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:m 1υ1+ m 2υ2= m 1υ1′+ m 2υ2′ (2)注意点:① 研究对象:几个相互作用的物体组成的系统(如:碰撞)。
② 矢量性:以上表达式是矢量表达式,列式前应先规定正方向; ③ 同一性(即所用速度都是相对同一参考系、同一时刻而言的)④ 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。
在学习物理的过程中,重要的一项基本功是正确恰当地选取研究对象、研究过程,根据实际情况选用对应的物理规律,不能生搬硬套。
例2:质量为30kg 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:v 1=8m/s ,v 2=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m 1v 1=(m 1+m 2) v ′解得数值大于零,表明速度方向与所取正方向一致。
课后补充练习(1)一爆竹在空中的水平速度为υ,若由于爆炸分裂成两块,质量分别为m 1和m 2,其中质量为m 1的碎块以υ1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。