【精品】高二物理 (人教大纲版)第二册 第八章 动量 三、动量守恒定律(备课资料)
高二物理第二册(必修加选修)第八章第4节动量守恒定律的应用 人教版
A.向左,大于 B.向左,小于
C.向右,大于 D.向右,小于
5.静止在光滑水平直轨道上的两小车,车上各站一个运动员,两车(包括运动员)总质量均为M。设甲车上运动员接到一质量为m沿轨道方向水平抛来的速度为v的球,乙车上运动员把原在车上同样的球(质量未计入M)沿轨道方向以速度v水平抛出,两种情况下,甲、乙两车所获得的速度大小关系是()
(1)木块A的最大速度
(2)滑块C离开A时Байду номын сангаас速度
解析:当滑块C滑到A上时,AB一起加速,C减速,水平方向ABC系统动量守恒,当C滑到B上时A达最大速度,C在B上继续减速,B继续加速直到BC等速。由动量守恒定律得 得
C刚滑到B上时速度为 ,B与A等速
∴
点评:系统动量守恒是系统内物体作用过程中任意时刻动量都与初动量相等。
外力矢量和为零(外力总功不一定为零)
【典型例题】
[例1]下图所示,质量为M和木球静止于支架上一个质量为 的子弹以初速度 竖直向上击中木球,子弹击穿木球后,还能上升的高度为 ,求木球能上升的最大高度。
解析:子弹击中木球使木球获动量向上运动最大高度与其初动量大小有关。
子弹击中木球过程中,系统所受合外力不为零,但此过程中子弹与木球间的作用力远大于外力,且子弹击穿木球时间很短,因此子弹与木球相互作用过程中系统动量守恒。
A. B. C. D.
3.光滑水平面上有两个小球A、B,它们沿同一直线相向运动,A的速率为 ,B的速率为 ,它们相碰后的速度均与碰前反向而远离,A的速率变为 ,B的速率变为 ,则A、B两球的质量比 为()
A. B. C. D.
4.质量 的小船静止在平静的湖面上,甲、乙两人各站在船的左右两端,它们的质量分别为 , ,两人同时以相对岸的水平速度 甲朝左,乙朝右跃入水中,如图1所示,两人跃离小船后,船的运动方向和速率为(不计水的阻力)()
高二物理最新教案-第八章动量第三节 动量守恒定律 精品
第八章动量第三节动量守恒定律一、知识目标1、理解动量守恒定律的确切含义和表达式;2、能用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律;3、知道动量守恒定律的适用条件和适用范围。
二、重点掌握动量守恒定律的推导、表达式、适用范围和守恒条件。
三、难点正确判断系统在所研究的过程中动量是否守恒。
四、教学过程1.引入新课1、请两个同学穿上旱冰鞋,靠近站在教室前边,让学生甲推乙一下,学生观察现象。
2、学生答:两位同学都向相反的方向运动。
3、教师分析并引入:两位同学原来靠近站立,说明他们各自的动量都是0,相互推后,两位同学都具有了动量,说明他们各自的动量都发生了变化,那么他们的动量变化遵循什么规律呢?本节课我们来探讨这个问题,板书课题:动量守恒定律.2.教学过程(一)实验、观察,初步得到两辆小车在相互作用前后,动量变化之间的关系1、用多媒体课件:介绍实验装置。
把两个质量相等的小车静止地放在光滑的水平木板上,它们之间装有弹簧,并用细线把它们拴在一起。
2、用CAI课件模拟实验的做法:①实验一:第一次用质量相等的两辆小车,剪断细线,观察它们到达距弹开埏等距离的挡板上时间的先后。
②实验二:在其中的一辆小车上加砝码,使其质量变为原来的2倍,重新做上述实验并注意观察小车到达两块木挡板的先后。
3、学生在气垫导轨上分组实验并观察。
4、实验完毕后各组汇报实验现象:学生甲:如果用两辆质量相同的小车做实验,看到小车同时撞到距弹开处等距离的挡板上。
学生乙:如果用两辆质量不同的小车做实验,看到质量大的小车后到,而质量小的小车先到达,且当质量小的小车到达挡板时,质量大的小车行驶到弹开处与木板的中点处。
5教师针对实验现象出示分析思考题:①两小车在细线未被剪断前各自动量为多大?总动量是多大?②剪断细线后,在弹力作用下,两小车被弹出,弹出后两小车分别做什么运动?③据两小车所做的运动,分析小球运动的距离、时间,得到它们的速度有什么关系。
④据动量等于质量与速度的乘积,分析在弹开后各自的动量和总动量各为多大?⑤比较弹开前和弹出后的总动量,你得到什么结论。
高中物理动量守恒备课教案
高中物理动量守恒备课教案
课程目标:
1. 理解动量守恒定律的概念;
2. 掌握动量守恒定律的计算方法;
3. 能够应用动量守恒定律解决实际问题。
教学重点:
1. 动量守恒定律的概念;
2. 动量守恒定律的应用。
教学难点:
1. 动量守恒定律的数学表达;
2. 动量守恒定律在实际问题中的应用。
教学准备:
1. 教科书相关内容资料;
2. 实验器材(如弹簧测力计、小车等);
3. 计算器。
教学过程:
一、引入(5分钟)
通过一个简单的实验或情境引入动量守恒的概念,吸引学生的兴趣,引发学生思考。
二、概念讲解(10分钟)
1. 动量的定义和计算方法;
2. 动量守恒定律的表述;
3. 动量守恒定律的理论基础。
三、实验演示(15分钟)
进行一个简单的实验演示,让学生观察并记录实验现象,引导学生思考并归纳实验得出的结论。
四、案例分析(10分钟)
结合生活中的实际问题或者案例,引导学生运用动量守恒定律解决问题,加深学生对动量守恒的理解。
五、小组讨论(10分钟)
分成小组讨论一个与动量守恒相关的问题,让学生共同思考并讨论解决方案。
六、课堂练习(10分钟)
布置相关的练习题,让学生在课后巩固所学内容。
七、课堂总结(5分钟)
对本节课的重点内容进行总结,并展望下节课内容。
教学反思:
通过本节课的教学,学生应该能够掌握动量守恒定律的概念和应用方法,同时能够运用动量守恒定律解决实际问题。
在教学过程中,要引导学生积极思考,培养其动手实践和解决问题的能力。
高二物理(人教版)精品讲义—动量守恒定律
高二物理(人教版)精品讲义—动量守恒定律课程标准课标解读1.通过动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律,以此明确内在联系,加深对动量守恒定律的理解。
2.通过实际应用,掌握应用动量守恒定律解决实际问题的方法。
3.通过阅读材料,了解动量守恒定律的普遍适用性和牛顿运动定律适用范围的局限性。
1.理解系统、内力、外力的概念2.知道动量守恒定律的内容及表达式,理解其守恒的条件.3.会用动量守恒定律解决实际问题.知识点01系统、内力与外力1.系统:相互作用的两个或多个物体组成一个力学系统.2.内力:系统中,物体间的相互作用力.3.外力:系统外部物体对系统内物体的作用力.知识点02动量守恒定律1.内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变.2.表达式:对两个物体组成的系统,常写成:p1+p2=p1′+p2′或m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′.3.成立条件(1)系统不受外力作用.(2)系统受外力作用,但合外力为零.4.动量守恒定律的普适性动量守恒定律是一个独立的实验规律,它适用于目前为止物理学研究的一切领域.【即学即练1】下列情况中系统动量守恒的是()①小车停在光滑水平面上,人在车上走动时,对人与车组成的系统②子弹水平射入放在光滑水平面上的木块中,对子弹与木块组成的系统③子弹射入紧靠墙角的木块中,对子弹与木块组成的系统④气球下用轻绳吊一重物一起加速上升时,绳子突然断开后的一小段时间内,对气球与重物组成的系统A.只有①B.①和②C.①和③D.①和③④【答案】B【解析】①小车停在光滑水平面上,人在车上走动时,对人与车组成的系统,系统受到的合外力为零,系统动量守恒;②子弹水平射入放在光滑水平面上的木块中,对子弹与木块组成的系统,系统所受到的合外力为零,系统动量守恒;③子弹射入紧靠墙角的木块中,子弹与木块组成的系统受墙的作用力,系统所受到的合外力不为零,系统动量不守恒;④气球下用轻绳吊一重物一起加速上升时,绳子突然断开后的一小段时间内,对气球与重物组成的系统,所受到的合外力不为零,系统动量不守恒.综上可知,B正确,A、C、D错误.【即学即练2】(多选)如图所示,在光滑水平地面上有A、B两个木块,A、B之间用一轻弹簧连接.A靠在墙壁上,用力F向左推B使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态.若突然撤去力F,则下列说法中正确的是()A.木块A离开墙壁前,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒B.木块A离开墙壁前,A、B和弹簧组成的系统动量不守恒,但机械能守恒C.木块A离开墙壁后,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒D.木块A离开墙壁后,A、B和弹簧组成的系统动量不守恒,但机械能守恒【答案】BC【解析】若突然撤去力F,木块A离开墙壁前,墙壁对木块A有作用力,所以A、B和弹簧组成的系统动量不守恒,但由于A没有离开墙壁,墙壁对木块A不做功,所以A、B和弹簧组成的系统机械能守恒,选项A错误,选项B正确;木块A离开墙壁后,A、B和弹簧组成的系统所受合外力为零,所以系统动量守恒且机械能守恒,选项C正确,选项D错误.【即学即练3】如图所示,大气球质量为100kg,载有质量为50kg的人,静止在空气中距地面20m高的地方,气球下方悬一根质量可忽略不计的绳子,此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面,为了安全到达地面,则这绳长至少应为(可以把人看做质点)()A.10mB.30mC.40mD.60m【答案】B【解析】人与气球组成的系统动量守恒,设人的速度为v1,气球的速度为v2,运动时间为t.以人与气球组成的系统为研究对象,以向下为正方向,由动量守恒得:m1v1-m2v2=0,则m1-m2=0,代入数据:50×-100×=0,得s气球=s人=×20m=10m,则绳子长度L=s气球+s人=10m+20m=30m,即绳子至少30m长,故选B.考法01对动量守恒定律的理解1.研究对象相互作用的物体组成的系统.2.动量守恒定律的成立条件(1)系统不受外力或所受合外力为零.(2)系统受外力作用,合外力也不为零,但合外力远远小于内力.此时动量近似守恒.(3)系统所受到的合外力不为零,但在某一方向上合外力为零,则系统在该方向上动量守恒.3.动量守恒定律的几个性质(1)矢量性.公式中的v1、v2、v1′和v2′都是矢量,只有它们在同一直线上,并先选定正方向,确定各速度的正、负(表示方向)后,才能用代数方法运算.(2)相对性.速度具有相对性,公式中的v1、v2、v1′和v2′应是相对同一参考系的速度,一般取相对地面的速度.(3)同时性.相互作用前的总动量,这个“前”是指相互作用前的某一时刻,v1、v2均是此时刻的瞬时速度;同理,v1′、v2′应是相互作用后的同一时刻的瞬时速度.【典例1】(多选)如图所示,在光滑水平面上有一辆小车,小车A端与滑块C间夹了一压缩轻质弹簧(未拴接在一起),用两手分别控制小车A端和滑块C处于静止状态,释放后C会离开弹簧向B端冲去,并跟B端油泥粘在一起,忽略一切摩擦,对A、B、C组成的系统,下面说法中正确的是()A.先放开右手,再放开左手后,系统动量不守恒B.先放开左手,再放开右手,A、B、C的总动量向左C.两手同时放开后,C与油泥粘在一起时,车立即停止运动D.无论先放哪只手,C与油泥粘在一起时,车都立即停止运动【答案】BC【解析】先放开右手,再放开左手后,系统在水平方向不受外力作用,系统的动量守恒,故A 错误.先放开左手,后放开右手,放开右手时,小车已经有向左的速度,系统的动量不为零,所以A、B、C的总动量向左,故B正确.两手同时放开后,系统的总动量为零,C与油泥粘在一起时,根据动量守恒可知车立即停止运动,故C正确.先放开左手,后放开右手,此后A、B、C的总动量向左,C与油泥粘在一起时,车向左运动;先放开右手,后放开左手,此后A、B、C的总动量向右,C与油泥粘在一起时,车向右运动,故D错误.考法02动量守恒定律简单的应用1.动量守恒定律不同表现形式的表达式的含义(1)p=p′:系统相互作用前总动量p等于相互作用后总动量p′.(2)Δp1=-Δp2:相互作用的两个物体组成的系统,一个物体的动量变化量与另一个物体的动量变化量大小相等、方向相反.(3)Δp=0:系统总动量增量为零.(4)m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′:相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和.2.应用动量守恒定律的解题步骤(1)确定相互作用的系统为研究对象;(2)分析研究对象所受的外力;(3)判断系统是否符合动量守恒条件;(4)规定正方向,确定初、末状态动量的正、负号;(5)根据动量守恒定律列式求解.【典例2】如图所示,光滑水平面上有甲、乙两辆车,甲车上面有发射装置,甲车连同发射装置质量M1=2kg,车上另有一个质量为m=1kg的小球,甲车静止在水平面上,乙车总质量M2=4kg,以v0=7m/s的速度向甲车运动,甲车为了不和乙车相撞,向乙车水平发射小球m (乙上有接收装置使小球最终停在乙车上),则甲车相对地面发射小球的最小水平速度是()A.6m/sB.9m/sC.12m/sD.8m/s【答案】D【解析】设甲车相对地面发射小球的最小水平速度大小为v.以乙车初速度的方向为正方向,小球与甲车组成的系统动量守恒,可得:M1v1-mv=0.小球与乙车组成的系统动量守恒,可得:M2v0-mv=(M2+m)v2,此时两车恰好不会相撞,满足:v1=v2,联立并代入数据解得:v=8m/s,故D正确,A、B、C错误题组A基础过关练一、单选题1.如图所示,一平板车停在光滑的水平面上,某同学站在小车上,若他设计下列操作方案,最终能使平板车持续地向右驶去的是()A.该同学在图示位置用大锤连续敲打车的左端B.只要从平板车的一端走到另一端即可C.在车上装个电风扇,不停地向左吹风D.他站在车的右端将大锤丢到车的左端【答案】C【解析】A.把人和车看成整体,用大锤连续敲打车的左端,根据动量守恒定律可以知道,系统的总动量为零,车不会持续地向右驶去,故A错误;B.人从平板车的一端走到另一端的过程中,系统水平方向不受外力,动量守恒,系统总动量为零,车不会持续地向右驶去,故B错误;C.电风扇向左吹风,电风扇会受到一个向右的反作用力,从而使平板车持续地向右驶去,故C正确;D.站在车的右端将大锤丢到车的左端的过程中,系统水平方向不受外力,动量守恒,系统总动量为零,车不会持续地向右驶去,故D错误。
人教版物理高二年级《动量守恒定律》教学设计
[高二物理教案8-3]8.3 动量守恒定律一、教学目的:1.知道动量守恒定律的内容,掌握动量守恒定律成立的条件,并在具体问题中判断动量是否守恒。
2.学会沿同一直线相互作用的两个物体的动量守恒定律的推导。
3.知道动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一。
二、教学重点重点是动量守恒定律的推导及其守恒条件的分析三、教学难点难点是动量守恒定律的理解和守恒条件的分析。
四、教具气垫导轨、光门和光电计时器,已称量好质量的两个滑块(附有弹簧圈和尼龙拉扣)。
旱冰鞋两双五、教学过程前面已经学习了动量定理,下面再来研究两个发生相互作用的物体所组成的物体系统,在不受外力的情况下,二者发生相互作用前后各自的动量发生什么变化,整个物体系统的动量又将如何?●【从生活现象引入】请两个同学穿上旱冰鞋,静止在教室水泥地上,总动量为0,相互用力推开后,问总动量为多少?(接下来通过实验建立模型分析)●实验:〖利用气垫导轨、光门和光电计时器进行实验探索〗1) 【准备】 在已调节水平的气垫导轨上放置两个质量相等的滑块,用细线连在一起处于被压缩状态2) 解说实验操作过程及实验数据处理方法3) 实际操作〖请学生上台操作,记录实验数据,比较得出结论〗4) 实验结论:两个物体在相互作用的过程中,它们的总动量是一样的●理论推导总结出动量守恒定律并分析成立条件【推导】〖物理情景〗如图表示在光滑水平面上做匀速运动的两个小球,质量分别是m 1 和m 2,沿着同一直线向相同的方向运动,速度分别是υ1和υ2,且υ2>υ1。
则:碰撞之前总动量:P=P 1+P 2=m 1υ1+m 2υ2经过一段时间,后一个小球追上前一个小球,两球发生碰撞,设碰撞后的速度分别是υ1’和υ2’,则碰撞之后总动量:P ’=P 1’+P 2’=m 1υ1’+m 2υ2’那么碰撞前后的总动量有什么关系呢?设碰撞过程两个小球所受的平均作用力为F 1 和F ,则分别用动量定理,对第一个小球有:F 1·t= m 1υ1’- m 1υ1AB V 2`V 1` 甲:初始状态乙:相互作用 丙:最后状态对第二个小球有:F2·t= m2υ2’- m2υ2由牛顿第三定律有:F1·t=- F2·t即:m1υ1’- m1υ1= -(m2υ2’- m2υ2 )整理: m1υ1+m2υ2=m1υ1’+m2υ2’即:P= P’〖学生分析,讨论得出结论:碰撞前后总动量没有变化〗5)引入概念:1.系统:相互作用的物体组成系统。
高二物理第八章动量守恒定律知识点
高二物理第八章动量守恒定律知识点高二物理第八章动量守恒定律知识点动量守恒定律和能量守恒定律以及角动量守恒定律一起成为现代物理学中的三大基本守恒定律。
以下是第八章动量守恒定律知识点,请大家认真学习。
定律说明一个系统不受外力或所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律。
1.动量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一,是一个实验规律,也可用牛顿第三定律结合动量定理推导出来。
2.相互间有作用力的物体系称为系统,系统内的物体可以是两个、三个或者更多,解决实际问题时要根据需要和求解问题的方便程度,合理地选择系统。
[1]定律特点矢量性动量是矢量。
动量守恒定律的方程是一个矢量方程。
通常规定正方向后,能确定方向的物理量一律将方向表示为+或-,物理量中只代入大小:不能确定方向的物理量可以用字母表示,若计算结果为+,则说明其方向与规定的正方向相同,若计算结果为-,则说明其方向与规定的正方向相反。
瞬时性动量是一个瞬时量,动量守恒定律指的是系统任一瞬间的动2.系统所受合外力虽然不为零,但系统的内力远大于外力时,如碰撞、爆炸等现象中,系统的动量可看成近似守恒;3.系统总的来看不符合以上条件的任意一条,则系统的总动量不守恒。
但是若系统在某一方向上符合以上条件的任意一条,则系统在该方向上动量守恒。
[2]注意:(1)区分内力和外力碰撞时两个物体之间一定有相互作用力,属于一个系统的两个物体之间的力叫做内力;系统以外的物体施加的力,叫做外力。
(2)在总动量一定的情况下,每个物体的动量可以发生很大变化例如:静止的两辆小车用细线相连,中间有一个压缩的弹簧。
烧断细线后,由于相互作用力的作用,两辆小车分别向左右运动,它们都获得了动量,但动量的矢量和为零。
第八章动量守恒定律知识点的全部内容就为大家分享到这里,更多精彩内容请持续关注查字典物理网。
【精品】高二物理 (人教大纲版)第二册 第八章 动量 一、冲量和动量(备课资料)
备课资料
一、动量和动能
动量是矢量.可以有分量式;动能是标量.不能写分量式.
动量的变化表现着力的时间累积效应.动量的变化与外力的冲量相等;动能的变化表现着力对空间的累积效应,动能的变化与外力的功相等.
动量是与冲量密切联系着的,动量决定物体反抗阻力能够移动多久;动能是与功密切联系着的.动能决定物体反抗阻力能够运动多远.
动量和动能都是一个瞬时的状态量,其大小关系是p=2 mE k.质量一定的物体.若动能发生变化,动量一定发生变化;若动量发生变化时。
动能不一定发生变化.
二、关于动量和冲量的几点说明
1.一个物体的动量要改变,必经历一段时间,同一时刻是没有改变的.
2.在F—t图象中F的面积,就是力的冲量。
如图所示.若求变力的冲量,仍可用“面积法”.。
最新-高中物理 第二册动量守恒定律的应用教案人教版
8.4 动量守恒定律的应用(2课时)第1课时一、教学目标1.掌握分析动量守恒的条件的方法2.掌握选择正方向,化一维矢量运算为代数运算的方法3.掌握应用动量守恒定律解决碰撞、爆炸等物体相互作用的问题(仅限于一维情况),基本思路和方法。
二、教学重点1、应用动量守恒定律解决实际问题的基本思路和方法2、应用动量守恒定律解题的程序和规范三、教学难点:矢量性问题对初学者感到不适应。
四、教学过程1、复习引入:○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:a.F合=0(严格条件)b.F内远大于F外(近似条件)c.某方向上合力为0,在这个方向上成立2、新课内容A、问题提出:〖教材例题1〗在列车编组站里,一辆m1=1.8×118kg的货车在平直轨道上以V1=2m/s的速度运动,碰上一辆m2=2.2×118kg的静止货车,它们碰撞后接合在一起继续运动,求运动的速度。
〖先把此问题“抛给”学生,让学生自己去思考如何解决此问题。
通过思考学生会发现,此题中所给条件太有限,而且曾经学习的牛顿运动定律在此根本用不上,那么如何处理此问题呢?〗〖学生讨论,教师小结〗动量守恒定律的重要应用之一,是处理碰撞问题。
在碰撞现象中,相互作用时间很短,相互作用力先急剧增大,然后急剧减小,平均作用力很大,把相互碰撞的物体作为一个系统来看待,外力通常远小于碰撞物体之间的内力,可以忽略计,认为碰撞过程中动量守恒。
〖引导学生分析〗○1此题物理情景是什么样的?○2如果使用动量守恒定律,那么应取哪些作为对象(研究系统)?○3○3如何分析该系统是否满足动量守恒条件?○4如何确定我们所研究的初末状态?○5解题程序是怎样的? 〘在此基础上开始答题,可请学生上台作答,其他学生自己动手训练,尤其要注意学生答题的规范性。
解答过程略,可参见教材例题解答〙B 、提问:运用动量守恒定律解题步骤1)、确定研究对象(系统)2)、判断是否守恒(看是否满足三个条件之一)4)、确定正方向(一维情况)5)、分析初、末态6)、列式求解〖此例为碰撞类问题,碰后两个物体合二为一,动量守恒,但有时我们会看到一分为二的情形,如炸弹爆炸等,那我们又该如何去处理呢?〗C 、举例:抛出的手雷在最高点时水平速度为10m/s ,这时突然炸成两块,其中大块质量300g 仍按原方向飞行,其速度测得为50m/s ,另一小块质量为200g ,求它的速度的大小和方向。
高二物理 (人教大纲版)第二册 第八章 动量 三、动量守恒定律(备课资料)
备课资料一、使用动量守恒定律时应特别注意1.研究对象的完备性:在选择研究对象时,既不能把参与作用的物体漏掉不考虑,也不能把不参与作用的物体硬拉进系统.2.研究对象选择的灵活性:在复杂的问题中.研究对象(系统)可能是由多个物体组成.既可能整个大系统在全过程动量守恒。
也可能某几个物体组成的小系统在某个小过程动量守恒,这就要求解题时要放眼全局。
灵活地选择研究对象,建立动量守恒方程.3.物理过程的复杂性与阶段性:与动量守恒定律相关的问题,物理过程往往变化多端,纷繁复杂,但多变的复杂的物理过程又常常具有阶段性特征.过程的各个阶段相对总过程来说,问题通常要简单得多.因此,要善于把复杂的物理过程划分成若干阶段来研究,从而使复杂问题简化.二、动量守恒定律针对什么样的参考系有这样一道题:一名质量为80 kg 的宇航员,到宇宙飞船外面去做实验,他相对于宇宙飞船是静止的.实验结束后.他把背着的一只质量为10 kg 的空氧气筒,以相对于宇宙飞船2.O m /s 的速度扔掉.求宇航员由此得到的速度.解:取空氧气筒的运动方向为正方向,则u 1-2.O m /s .根据动量守恒定律有m 1v 1-m 2v 2=0v 2=s m s m v m m /25.0/0.28010121-=⨯-=-即宇航员得到的速度大小为O.25 m /s ,方向跟空氧气简的运动方向相反.显然这是以宇宙飞船为参考系的.我们知道宇宙飞船并非静止。
而是处于匀速圆周运动状态,此参考系属于非惯性参考系.是否动量守恒适合任意参考系呢?实际上只有相对于惯性参考系,系统的动量才守恒.例:在火车上光滑的桌面上放一小球.当火车突然加速。
球运动起来了.可见在合外力为0时.球加速运动,系统动量增加了.(选火车为参考系) 由此可见.应用动量守恒解题,要选择惯性参考系。
前面谈到的题目。
由于宇航员与氧气筒作用时间很短。
宇宙飞船速度变化不大.可近似视为惯性系,另外由于万有引力与运动方向垂直,可认为系统在运动方向所受合外力为O,所以动量可近似守恒。
高中物理人教大纲版第二册:8.4 动量守恒定律的应用(备课资料)
备课资料一、爆炸及碰撞l.共同特点:即相互作用力为变力,作用时间短,作用力很大,且远远大于系统的外力,故均可用动量守恒定律来处理.2.在爆炸过程中,因有其他形式的能转化为动能,故系统的动能会增加.3.在碰撞过程中,系统的总动能是不可能增加的.4。
由于碰撞或爆炸作用时间很短,因此作用过程中物体的位移很小,一般可忽略不计.可以认为,在相互作用前瞬间的位置以新的动量开始运动.二、正碰的分类及特点1。
完全弹性碰撞特点:系统动量守恒,机械能守恒.设质量m 1的物体以速度v 0与质量为m 2的在水平面上静止的物体发生弹性正碰,则有 动量守恒:221101v m v m vm +=动能守恒:222212*********v m v m v m += 所以012121v v m m m m +-= 022211v v m m m += (注:在同一水平面上发生弹性正碰,机械能守恒即为动能守恒) [讨论]①当m l =m 2时,v 1=0,v 2=v 0(速度互换)②当m l 〈<m 2时,v 1≈-v 0,v 2≈O (速度反向)③当m l 〉m 2时,v 1〉0,v 2>O (同向运动)④当m l 〈m 2时,v 1<O,v 2〉O(反向运动)⑤当m l >〉m 2时,v1≈v ,v 2≈2v 0 (同向运动)2。
非弹性碰撞特点:部分机械能转化成物体的内能,系统损失了机械能两物体仍能分离。
动量守恒用公式表示为:m 1v 1+m 2v 2= m 1v 1′+m 2v 2′机械能的损失:)()(22221211212222121121'+'-+=∆v m v m v m v m E 3。
完全非弹性碰撞特点:碰撞后两物体粘在一起运动,此时动能损失最大,而动量守恒.用公式表示为:m 1v 1+m 2v 2=(m 1+m 2)v动能损失:221212222121121)()(v m m v m v m E k +-+=∆ 三、运动状态的判定两球在光滑水平面上的同一条直线上相碰撞,有如下特点:(1)动量守恒,即p 1+p 2= p 1′+p 2′(2)动能不增加,即E k1+E k2≥E k1′+E k2′(3)速度要符合物理情景:如果碰前两物体同向运动,则后面物体速度必须大于前面物体的速度.碰撞后原来在前面的物体速度必增大,且大于或等于原来在后面的物体的速度,否则碰撞没有结束;如果碰前两物体是相向运动,而碰后两物体的运动方向不可能都不改变,除非碰后两物体速度均为零.[例题]A 、B 两球在光滑水平面上沿一直线向同一方向运动,已知它们的动量分别是:p A =5 kg ·m /s , p B =7kg ·m /s ,A 追上B 并发生碰撞,碰后B 球的动量变为p B ′=lO kg ·m /s .则小球质量m A 与m B 关系可能是 ( )A 。
高二物理第八章动量教案(全套)-旧人教[原创]
第八章动量(教材分析)本章讲述动量、冲量的概念、以及动量定理和动量守恒定律,可视为牛顿力学的进一步展开。
在牛顿运动定律的基础上,通过引入动量的概念,得出有关动量的规律,特别是动量守恒定律,为解决力学问题开辟了新的途径。
因此,本章是力学部分的重点章。
动量是矢量,动量定理和动量守恒定律都具有矢量性,学生对此必须有清楚的认识,动量定理和动量守恒定律的公式运用中一定要强调先选定正方向,确定式中各量的正负号(在这儿的正负号表示方向)动量定理和动量守恒定律不仅适用于恒力,而且适用于变力,对动量守恒定律的条件,要讲清楚系统、内力和外力的概念,通过书上第三节的《思考与讨论》,让学生对定律的适用条件有更加的认识。
本章的学习要注意提高对各知识点的理解能力,如冲量、动量、动量定理和动量守恒定律。
理解它们的矢量性和意义,这也是近年高考中刻意的体现;注意分析综合能力和解决实际问题的能力提高,在处理问题时,首先要明确题目中所描述的物理过程,弄清物理现象所发生的条件,并尽可能用简洁的语言,或用数学公式把物理过程、物理条件表达出来。
如忽略重力在碰撞过程中的冲量。
【知识结构】§1。
冲量和动量一、冲量I = F t此式只适用于恒力冲量的计算,对变力的冲量一般不适用,只有当力F方向不变、大小随时间线性变化时,才可用力的平均值代替式中的F;冲量是矢量,它的方向:当F为恒力时,I的方向与力F的方向一致;当F为变力时,I的方向只能由动量的增量方向确定。
讲两个冲量相同,一定是指它们的大小和方向均相同;冲量是过程物理量,与具体的物理过程相关,它表示力对时间的积累效应;区别某一个力的冲量与合外力的冲量,不仅要区别它们的大小,还要注意区别它们的方向。
二、动量p = m v动量和速度一样是描述物体运动状态的物理量,当物体运动状态一定时,物体的动量就有确定的数值动量具有瞬时性,当物体变速运动时,应明确是哪一时刻或哪一位置的动量动量具有矢量性:方向由物体的速度方向决定;动量具有相对性:与参考系的选取有关,一般取地球为参考系或取相对地球匀速运动的物体为参考系。
高二物理第二册(必修加选修)第八章第2-3节动量定理;动量守恒定律 人教版
高二物理第二册〔必修加选修〕第八章第2-3节动量定理;动量守恒定律 人教版【本讲教育信息】一. 教学内容:1. 动量定理〔习题课〕2. 动量守恒定律〔第八章 动量第3节〕二. 知识要点:1. 熟练2种情况下,动量定理的应用2. 理解动量守恒定律的理论推导过程,理解动量守恒的意义,记住动量守恒定律的三种表达式,会应用动量守恒解相关问题。
三. 重点、难点解析: 1. 关于动量定理应用在应用动量定理可以解决的问题中常会遇到系统内一局部〔或局部质量〕的动量发生变化的问题,对这样的问题要灵活选取研究对象,以求得到最简解题过程。
〔1〕系统中局部物体动量发生变化此时系统所受合外力的冲量等于速度发生变化的那局部物体的动量增量。
在解决这些问题时,常以速度发生变化的那一局部物体做研究对象。
这种方法又叫微元法。
〔2〕系统内各局部〔或各物体〕的动量都发生变化,且变化不同,此时取所有物体〔系统全部〕为研究对象,分别求各局部的动量变化,再求各局部动量变化的矢量和。
系统所受外力的总冲量等于系统总动量变化。
这种方法又称为系统法。
2. 动量守恒定律〔1〕动量守恒定律的表述:当系统不受外力或所受外力为零时,这个系统的总动量保持不变。
公式22112211v m v m v m v m '+'=+ 〔2〕推导:设有两物体质量分别为1m 和2m ,速度分别为1v 和2v 发生相互作用。
作用后它们的速度分别为1v '和2v ' 作用前总动量为2211v m v m +21m m 间作用力平均为F ,时间为t ∆ 对1m 1111v m v m t F -'=∆① 对2m 2222v m v m t F -'=∆'② F F -='∴②为2222v m v m t F -'=∆-①+②022221111=-'+-'v m v m v m v m 22112211v m v m v m v m +='+' 另:对系统00=-=∆P P t F t 外0P P t = 定律得证〔3〕正确理解动量定律① 动量守恒有条件:系统不受外力或合外力为零是系统动量守恒的条件。
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备课资料
一、使用动量守恒定律时应特别注意
1.研究对象的完备性:在选择研究对象时,既不能把参与作用的物体漏掉不考虑,也不能把不参与作用的物体硬拉进系统.
2.研究对象选择的灵活性:在复杂的问题中.研究对象(系统)可能是由多个物体组成.既 可能整个大系统在全过程动量守恒。
也可能某几个物体组成的小系统在某个小过程动量守恒,这就要求解题时要放眼全局。
灵活地选择研究对象,建立动量守恒方程.
3.物理过程的复杂性与阶段性:与动量守恒定律相关的问题,物理过程往往变化多端,纷繁复杂,但多变的复杂的物理过程又常常具有阶段性特征.过程的各个阶段相对总过程来说,问题通常要简单得多.因此,要善于把复杂的物理过程划分成若干阶段来研究,从而使复杂问题简化.
二、动量守恒定律针对什么样的参考系
有这样一道题:
一名质量为80 kg 的宇航员,到宇宙飞船外面去做实验,他相对于宇宙飞船是静止的.实验结束后.他把背着的一只质量为10 kg 的空氧气筒,以相对于宇宙飞船2.O m /s 的速度扔掉.求宇航员由此得到的速度.
解:取空氧气筒的运动方向为正方向,则u 1-2.O m /s .根据动量守恒定律有
m 1v 1-m 2v 2=0
v 2=s m s m v m m /25.0/0.28010121-=⨯-=- 即宇航员得到的速度大小为O.25 m /s ,方向跟空氧气简的运动方向相反.
显然这是以宇宙飞船为参考系的.我们知道宇宙飞船并非静止。
而是处于匀速圆周运动状态,此参考系属于非惯性参考系.是否动量守恒适合任意参考系呢?
实际上只有相对于惯性参考系,系统的动量才守恒.
例:在火车上光滑的桌面上放一小球.当火车突然加速。
球运动起来了.可见在合外力为0时.球加速运动,系统动量增加了.(选火车为参考系)
由此可见.应用动量守恒解题,要选择惯性参考系。
前面谈到的题目。
由于宇航员与氧气筒作用时间很短。
宇宙飞船速度变化不大.可近似视为惯性系,另外由于万有引力与运动方向垂直,可认为系统在运动方向所受合外力为O ,所以动量可近似守恒。
三、动量守恒定律的一个重要结论及应用
牛顿运动定律告诉我们:一个物体所受合外力为0,则其质心(即质量中心)就保持静止或匀速直线运动状态,由此可推广到物体系统上去,一个系统所受合外力为0,尽管其内力发生相互作用,各物体运动状态不同,但系统的质心应保持静止或匀速直线运动状态不变。
当一个系统受到合外力为0时,系统的总动量守恒,系统质心的速度将保持不变,若系统在某一方向受到的合外力为0,则系统在该方向上的动量守恒,系统的质心在这一方向上的速度不变.这是关于动量守恒的一个重要结论,用这一结论去解决某些问题,会显得十分简便.
[例1]如图所示,光滑的木板AB 水平放置,左端用一光滑铰链固定在墙上,右端用一轻绳挂在天花板上,板上放着木块M 和m ,M 和m 之间用轻弹簧相连。
开始,弹簧被压缩,M 和m 之间用细线拉住,并处于静止状态.细线剪断后,M 和m 在板上来回振动,问细线OB 的拉力将如何变化?
解析:M和m组成的系统满足动量守恒条件,因为系统原来处于静止状态,质心速度为O,虽然后来M和m都做来回振动,但系统的质心速度仍然为O,质心位置不变,故M和m对木板的
作用力所产生的对A点的总力矩不变,所以细线OB的拉力也不会变化。
[例2]如图所示表示质量为M的密闭气缸置于光滑水平面上,缸内设一隔板P,隔板右面是真空,隔板左面是质量为m的高压气体,若将隔板突然抽去,则气缸将怎样运动?
解析:抽去隔板前后,系统所受合外力皆为0,因此系统质心位置始终保持不变.抽去隔板以后,气体向右扩散,气体质心右移,为保持系统的质心位置不变。
气缸质心必左移,当整个气缸充满了气体而停止扩散时,气缸也就停止了向左的移动而静止。