2011届高三物理一轮教案:动量守恒定律及
动量守恒定律高三物理教案
动量守恒定律高三物理教案一、教学目标1.掌握动量守恒定律的概念、定义和表达式;2.熟悉一维碰撞和弹性碰撞的概念及其特点;3.学会运用动量守恒定律解决实际问题;4.培养学生的实验操作能力和科学研究精神。
二、教学重点1.动量守恒定律的概念和表达式;2.一维碰撞和弹性碰撞的特点;3.运用动量守恒定律解决实际问题。
三、教学难点1.针对实际问题的综合应用能力;2.实验操作和数据处理能力。
四、教学内容和方法教学内容:1.动量守恒定律的概念、定义和表达式;2.一维碰撞和弹性碰撞的概念及其特点;3.动量守恒定律的实践应用。
教学方法:1.讲授法:采用讲授、演示、实验等多种方法进行教学;2.组织实验:让学生亲自操作,培养其实验操作和数据处理能力;3.案例分析:通过实例让学生学会应用动量守恒定律解决实际问题。
五、教学过程第一节:动量守恒定律的概念和表达式1. 授课1.激发学生学习兴趣,引导学生思考;2.介绍动量守恒定律的概念和表达式;3.引导学生思考为什么动量守恒定律成立;4.培养学生运用公式的能力。
2. 实验1.布置实验任务:利用弹簧测量物体碰撞前后的动量,并验证动量守恒定律;2.学生操作,进行实验;3.收集实验结果和数据;4.分析实验数据,让学生验证动量守恒定律。
第二节:一维碰撞和弹性碰撞的特点1. 授课1.引入一维碰撞和弹性碰撞的概念;2.观察实验演示,并分析实验数据;3.分析一维碰撞和弹性碰撞的特点;4.举例说明一维碰撞和弹性碰撞。
2. 案例分析基于实际问题,让学生分析一维碰撞和弹性碰撞的应用。
第三节:动量守恒定律的实践应用1. 授课1.介绍动量守恒定律在实际问题中的应用;2.引导学生思考如何运用动量守恒定律解决实际问题;3.引导学生学会进行信息搜索和材料收集。
2. 独立完成作业让学生自主选定一个实际问题,分析问题所在,并利用所学知识进行分析和解决。
第四节:总结1.总结动量守恒定律的概念、定义和表达式;2.总结一维碰撞和弹性碰撞的特点;3.总结动量守恒定律在实际问题中的应用;4.提高学生思维能力和实践能力。
高三物理一轮复习全套教案完整版
高三物理一轮复习全套教案完整版一、教学内容本节课为高三物理一轮复习,教材选用人民教育出版社的《高中物理》。
复习内容为第五章“动量守恒定律”,具体包括:5.1动量守恒定律,5.2动量守恒定律的应用。
二、教学目标1. 让学生掌握动量守恒定律的定义、表达式及适用条件。
2. 培养学生运用动量守恒定律解决实际问题的能力。
3. 通过对动量守恒定律的复习,提高学生对物理概念的理解和运用能力。
三、教学难点与重点重点:动量守恒定律的定义、表达式及适用条件。
难点:动量守恒定律在实际问题中的应用。
四、教具与学具准备教具:多媒体课件、黑板、粉笔。
学具:教材、笔记本、练习册。
五、教学过程1. 实践情景引入:讲述一个关于动量守恒的日常生活实例,如碰撞现象,引导学生关注动量守恒在实际生活中的应用。
2. 知识回顾:复习动量的定义、表达式,回顾动量守恒定律的发现过程,引导学生理解动量守恒定律的意义。
3. 教材内容梳理:讲解动量守恒定律的定义、表达式及适用条件,通过示例让学生了解动量守恒定律在实际问题中的应用。
4. 例题讲解:选取典型例题,讲解动量守恒定律的运用方法,引导学生学会分析问题、解决问题。
5. 随堂练习:布置随堂练习题,让学生运用动量守恒定律解决问题,及时巩固所学知识。
6. 板书设计:板书动量守恒定律的定义、表达式及适用条件,突出重点,便于学生复习。
7. 作业设计:布置作业题,让学生运用动量守恒定律解决实际问题,提高学生的应用能力。
作业题目:1. 一辆质量为m的小车以速度v1与质量为M的大车以速度v2相碰撞,求碰撞后两车的速度。
答案:2. 课后反思及拓展延伸:六、教学内容拓展动量守恒定律在现代物理学中的应用,如粒子物理学、宇宙学等。
引导学生关注动量守恒定律在其他领域的应用,提高学生的学科素养。
七、课后作业布置1. 复习动量守恒定律的定义、表达式及适用条件。
2. 完成课后练习题,运用动量守恒定律解决问题。
3. 查阅相关资料,了解动量守恒定律在实际应用中的更多例子。
高中物理动量守恒定律教案三篇
高中物理动量守恒定律教案三篇导读:本文高中物理动量守恒定律教案三篇,仅供参考,如果觉得很不错,欢迎点评和分享。
篇一教学目标:一、知识目标1、理解动量守恒定律的确切含义.2、知道动量守恒定律的适用条件和适用范围.二、能力目标1、运用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律.2、能运用动量守恒定律解释现象.3、会应用动量守恒定律分析、计算有关问题(只限于一维运动).三、情感目标1、培养实事求是的科学态度和严谨的推理方法.2、使学生知道自然科学规律发现的重大现实意义以及对社会发展的巨大推动作用.重点难点:重点:理解和基本掌握动量守恒定律.难点:对动量守恒定律条件的掌握.教学过程:动量定理研究了一个物体受到力的冲量作用后,动量怎样变化,那么两个或两个以上的物体相互作用时,会出现怎样的总结果?这类问题在我们的日常生活中较为常见,例如,两个紧挨着站在冰面上的同学,不论谁推一下谁,他们都会向相反的方向滑开,两个同学的动量都发生了变化,又如火车编组时车厢的对接,飞船在轨道上与另一航天器对接,这些过程中相互作用的物体的动量都有变化,但它们遵循着一条重要的规律.(-)系统为了便于对问题的讨论和分析,我们引入几个概念.1.系统:存在相互作用的几个物体所组成的整体,称为系统,系统可按解决问题的需要灵活选取.2.内力:系统内各个物体间的相互作用力称为内力.3.外力:系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力,称为外力.内力和外力的区分依赖于系统的选取,只有在确定了系统后,才能确定内力和外力.(二)相互作用的两个物体动量变化之间的关系【演示】如图所示,气垫导轨上的A、B两滑块在P、Q两处,在A、B间压紧一被压缩的弹簧,中间用细线把A、B拴住,M和N 为两个可移动的挡板,通过调节M、N的位置,使烧断细线后A、B 两滑块同时撞到相应的挡板上,这样就可以用SA和SB分别表示A、B两滑块相互作用后的速度,测出两滑块的质量mA\mB和作用后的位移SA和SB比较mASA和mBSB.高二物理《动量守恒定律》教案1.实验条件:以A、B为系统,外力很小可忽略不计.2.实验结论:两物体A、B在不受外力作用的条件下,相互作用过程中动量变化大小相等,方向相反,即△pA=-△pB或△pA+△pB=0【注意】因为动量的变化是矢量,所以不能把实验结论理解为A、B两物体的动量变化相同.(三)动量守恒定律1.表述:一个系统不受外力或受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律.2.数学表达式:p=p’,对由A、B两物体组成的系统有:mAvA+mBvB=mAvA’+mBvB’(1)mA、mB分别是A、B两物体的质量,vA、vB、分别是它们相互作用前的速度,vA’、vB’分别是它们相互作用后的速度.【注意】式中各速度都应相对同一参考系,一般以地面为参考系.(2)动量守恒定律的表达式是矢量式,解题时选取正方向后用正、负来表示方向,将矢量运算变为代数运算.3.成立条件在满足下列条件之一时,系统的动量守恒(1)不受外力或受外力之和为零,系统的总动量守恒.(2)系统的内力远大于外力,可忽略外力,系统的总动量守恒.(3)系统在某一方向上满足上述(1)或(2),则在该方向上系统的总动量守恒.4.适用范围动量守恒定律是自然界最重要最普遍的规律之一,大到星球的宏观系统,小到基本粒子的微观系统,无论系统内各物体之间相互作用是什么力,只要满足上述条件,动量守恒定律都是适用的.(四)由动量定理和牛顿第三定律可导出动量守恒定律设两个物体m1和m2发生相互作用,物体1对物体2的作用力是F12,物体2对物体1的作用力是F21,此外两个物体不受其他力作用,在作用时间△Vt内,分别对物体1和2用动量定理得:F21△Vt=△p1;F12△Vt=△p2,由牛顿第三定律得F21=-F12,所以△p1=-△p2,即:△p=△p1+△p2=0或m1v1+m2v2=m1v1’+m2v 2’.【例1】如图所示,气球与绳梯的质量为M,气球的绳梯上站着一个质量为m的人,整个系统保持静止状态,不计空气阻力,则当人沿绳梯向上爬时,对于人和气球(包括绳梯)这一系统来说动量是否守恒?为什么?高二物理《动量守恒定律》教案【解析】对于这一系统来说,动量是守恒的,因为当人未沿绳梯向上爬时,系统保持静止状态,说明系统所受的重力(M+m)g跟浮力F平衡,那么系统所受的外力之和为零,当人向上爬时,气球同时会向下运动,人与梯间的相互作用力总是等值反向,系统所受的外力之和始终为零,因此系统的动量是守恒的.【例2】如图所示是A、B两滑块在碰撞前后的闪光照片部分示意图,图中滑块A的质量为0.14kg,滑块B的质量为0.22kg,所用标尺的最小刻度是0.5cm,闪光照相时每秒拍摄10次,试根据图示回答:高二物理《动量守恒定律》教案(1)作用前后滑块A动量的增量为多少?方向如何?(2)碰撞前后A和B的总动量是否守恒?【解析】从图中A、B两位置的变化可知,作用前B是静止的,作用后B向右运动,A向左运动,它们都是匀速运动.mAvA+mBvB=mAvA’+mBvB’(1)vA=SA/t=0.05/0.1=0.5(m/s);vA′=SA′/t=-0.005/0.1=-0.05(m/s)△pA=mAvA’-mAvA=0.14*(-0.05)-0.14*0.5=-0.077(kg·m/s),方向向左.(2)碰撞前总动量p=pA=mAvA=0.14*0.5=0.07(kg·m/s)碰撞后总动量p’=mAvA’+mBvB’=0.14*(-0.06)+0.22*(0.035/0.1)=0.07(kg·m/s)p=p’,碰撞前后A、B的总动量守恒.【例3】一质量mA=0.2kg,沿光滑水平面以速度vA=5m/s 运动的物体,撞上静止于该水平面上质量mB=0.5kg的物体B,在下列两种情况下,撞后两物体的速度分别为多大?(1)撞后第1s末两物距0.6m.(2)撞后第1s末两物相距3.4m.【解析】以A、B两物为一个系统,相互作用中无其他外力,系统的动量守恒.设撞后A、B两物的速度分别为vA’和vB’,以vA的方向为正方向,则有:mAvA=mAvA’+mBvB’;vB’t-vA’t=s(1)当s=0.6m时,解得vA’=1m/s,vB’=1.6m/s,A、B同方向运动.(2)当s=3.4m时,解得vA’=-1m/s,vB’=2.4m /s,A、B反方向运动.【例4】如图所示,A、B、C三木块的质量分别为mA=0.5Kg,mB=0.3Kg,mC=0.2Kg,A和B紧靠着放在光滑的水平面上,C以v0=25m/s的水平初速度沿A的上表面滑行到B的上表面,由于摩擦最终与B木块的共同速度为8m/s,求C刚脱离A时,A的速度和C的速度.高二物理《动量守恒定律》教案【解析】C在A的上表面滑行时,A和B的速度相同,C在B 的上表面滑行时,A和B脱离.A做匀速运动,对A、B、C三物组成的系统,总动量守恒.篇二一、教材分析在第一节课“探究碰撞中的不变量”的基础上总结出动量守恒定律就变得水到渠成。
高三物理第一轮复习教学计划(含重点)
高三物理第一轮复习教学计划(含重点)
丰富多彩的学期生活随之而来,为大家编辑了高三物理第一轮复习教学计划,供大家参考,希望能帮助大家.
第一章力物体的平衡
教学重点:摩擦力
教学进度安排:第一讲三种常见的力(3 课时),第二讲里的合成与分解(2 课时),第三讲共点力作用下物体的平衡(2 课时),实验(1 课时),作业讲评(2 课时)
预设周次:第1 周~第2 周(共10 课时)。
第二章直线运动
教学重点:匀变速的基本规律,运动图像追及和相遇问题
教学进度安排:第一讲描述运动的基本概念(2 课时),第二讲匀变速直线运动的基本规律(2 课时),第三讲运动图像追及和相遇问题(2 课时),实验(1
课时),作业讲评(2 课时)
预设周次:第3 周~第4 周(共9 课时)。
高三物理一轮 动量守恒定律
题 后 总 结 1.分 析 图 像
求解W f. 2.非 弹 性 碰 撞 , 机 械 能有损失.
8s后 进 入 粗 糙 路 段 , 直到静止,
4.“弹簧类模型” 1.模型图 2.模型特点 对两个(或两个以上)物体与弹簧组成的系统在相互作用的过程中。 (1)在能量方面,由于弹簧的形变伴随弹性势能变化,系统的总动 能将发生变化. 若系统所受的外力和除弹簧弹力以外的内力不做功,系统机械能 守恒。 (2)在动量方面,系统动量守恒。 (3)弹簧处于最长(最短)状态:两物体速度相等. 弹性势能最大,系统满足动量守恒,机械能守恒。 (4)弹性处于原长时弹性势能为零. 3.过程选取:求最大弹性势能,选取碰撞后的过程,以避免 碰撞过程引起的能量损失参与运算.
1.两质量分别为M1和M2 的劈A和B,高度相同, 放在光滑水平面上,A 和B的倾斜面都是光滑 曲面,曲面下端与水 平面相切,如图所示。 一质量为m的物块位于 劈A的倾斜面上,距水 平面的高度为h。物块 从静止滑下,然后滑 上劈B。求物块在B上 能够达到的最大高度。
2.如图所示,一质量m1= 解 析 : 子 弹 和 车 系 统射 ,击 过 程 动 量 守 恒 0.45kg的平顶小车静止在光滑 的水平轨道上。质量m2=0.5kg m 0 v 0 (m 0 m 1 )v1 v1= 10 m/s. 的小物块(可视为质点)静止在 2.射 击 后 , 三 者 系 统 动量守恒 车顶的右端。一质量为 (m 0 m 1 )v1 m 2 v 2 (m 0 m 1 )v3 v 2 8m/s. m0=0.05kg的子弹、以水平速 能量守恒:Q Δ EK 减. 度v0=100m/s射中小车左端并 1 1 1 2 2 留在车中,最终小物块相对地 即 μ m2gL (m 0 m 1 )v1 m 2v2 (m m )v 2 0 1 3 2 2 2 面以2m/s的速度滑离小车。已 知 , 解 得 L 2m. 物块与车顶面的动摩擦因数μ =0.8,认为最大静摩擦力等于 滑动摩擦力。取g=10m/s2,求: 子弹与车作用时间极短,认为m2位置未 (1)子弹相对小车静止时小车速 动;二者之间的相互作用的内力远大于 度的大小; 车和m2间的摩擦力,则子弹和车系统动 (2)小车的长度L。 量守恒.
高中力学物理动量守恒教案
高中力学物理动量守恒教案
教学内容:动量的概念、动量守恒定律、动量守恒定律在碰撞问题中的应用
教学目标:
1. 理解动量的概念;
2. 掌握动量守恒定律的基本原理;
3. 能够运用动量守恒定律解决碰撞问题。
教学重点:动量的概念、动量守恒定律、碰撞问题的解决
教学难点:碰撞问题中动量守恒定律的应用
教学过程:
一、导入新知识
让学生通过观察一个小球被撞击后加速度、速度的改变来引出动量的概念,并介绍动量的定义。
二、讲解动量守恒定律
1. 介绍动量守恒定律的概念和基本原理。
2. 解释动量守恒定律在封闭系统中的适用条件。
三、案例分析
1. 给出一个简单的碰撞问题,让学生尝试运用动量守恒定律求解。
2. 讲解解题思路和方法,引导学生理解碰撞问题中的动量守恒原理。
四、练习与检测
让学生进行一些练习题,巩固动量守恒定律的应用。
布置作业,要求学生解决几个碰撞问题,以检测他们是否掌握了动量守恒定律的应用。
五、总结与评价
对学生的学习情况进行总结和评价,强调动量守恒定律在力学物理中的重要性。
教学反思:
在教学过程中,要重点讲解动量守恒定律的适用条件和应用方法,帮助学生理解并熟练运用这一重要物理定律。
同时,要引导学生进行实际的案例分析和练习,加深他们对动量守恒定律的理解和掌握。
高三物理动量守恒定律的教案设计
高三物理动量守恒定律的教案设计一、教学目标1.理解动量守恒定律的概念及应用场景;2.掌握动量守恒定律的计算方法;3.学会利用动量守恒定律解决实际物理问题;4.培养学生的科学思维能力和实验探究能力。
二、教学重点1.动量守恒定律的概念和表达式;2.动量守恒定律的应用。
三、教学难点1.动量守恒定律的应用;2.在复杂情境下利用动量守恒定律解决问题。
四、教学方法1.教师讲解与学生实验探究相结合的方式;2.独立思考与小组合作交流相结合的方式;3.观察、实验、验证相结合的方式。
五、教学内容及流程安排1. 动量守恒定律概念的讲解和实验探究1.1 讲解动量和动量守恒定律的概念及其表达式。
引导学生通过动量的定义公式$ p=mv $来理解动量的物理意义,然后阐述动量守恒定律的主旨和表达式:对于一个系统,在无外力作用下,系统的总动量是不变的,即总动量守恒。
1.2 进行简单的动量守恒定律实验。
将一个小的弹性小球钩在一根轻质细绳上,将细绳高高举过头顶静止,然后让学生从侧面推向小球,观察小球撞击后的运动变化。
通过实验,引导学生自行总结动量守恒定律的实现方式。
1.3 通过复杂案例来进一步理解动量守恒定律的应用。
设计一个实验,如:让一个人站在一辆轻质滑板上,当他拍板子时,滑板向前移动,人和滑板的运动情况是什么?由此进一步结合动量守恒定律,引导学生分析探究动量的转移和守恒的机制。
2. 动量守恒定律计算方法的讲解2.1 讲述动量守恒方程的表达及其应用范围。
通过大量经典问题的引入,介绍动量守恒定律的应用范围。
同时,通过展示理论和实验计算相结合的方法,让学生了解动量守恒方程的具体计算过程。
2.2 通过对经典问题的讲解,引导学生掌握和应用动量守恒方程。
如“弹性碰撞”,“非弹性碰撞”等案例,让学生自行理解动量守恒定律的适用性和计算方法。
3. 动量守恒定律应用案例的讲解与探究3.1 引导学生分析复杂案例中动量守恒定律的实现方式。
如去掉简单实验中的轻绳,改为用弹簧连接两个小车进行碰撞,则需要引导学生注意弹簧弹性系数的影响以及其产生的合力对动量守恒定律的影响。
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。
动量守恒定律教案
动量守恒定律教案教案:动量守恒定律一、教学目标1.理解动量守恒定律的基本概念和原理。
2.能够应用动量守恒定律解决基本的动量问题。
3.培养学生动手能力,提高实际问题解决的能力。
4.培养学生观察、实验、探究的能力。
二、教学过程1.导入(10分钟)引入学生对动量的概念,帮助其理解运动过程中物体运动状态的变化。
问题:当我们打篮球的时候,为什么只需要轻轻一打,篮球就能飞出远处的篮筐?2.讲解(30分钟)1) 动量的概念: 动量是物体运动的量度,等于物体的质量乘以速度。
公式为:p = mv2)动量守恒定律的基本概念:在没有外力作用时,物体的总动量保持不变,即动量守恒定律。
公式为:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'3.实验(20分钟)准备实验装置,展示动量守恒定律在实际中的应用。
实验一:采用弹性碰撞实验,让学生观察和记录实验结果。
实验二:采用不同质量物体的非弹性碰撞实验,让学生观察和记录实验结果。
4.分析和讨论(20分钟)分析实验结果,让学生了解动量守恒定律在实际运动中的应用。
5.练习(20分钟)通过小组合作完成练习题,巩固学生对动量守恒定律的理解和应用。
6.展示和评价(10分钟)学生展示他们的实验结果和解决问题的方法,老师评价学生的学习情况。
三、教学资源和评价方法教学资源:实验装置评价方法:学生的小组合作练习和实验结果观察、记录的准确性以及对动量守恒定律的理解程度可以作为评价的依据。
四、教学延伸1.在同理心的前提下,让学生进行更多的探究和实践,拓展自己的知识面。
2.引导学生通过观察和实验发现身边事物中动量守恒的现象,加深对动量守恒定律的理解。
3.进一步提高学生动手实践的能力,让学生设计和进行更复杂的实验,以探究不同条件下动量守恒定律的适用性。
五、教学反思动量守恒定律是物理学习中非常重要的基本概念之一,本课通过引导学生进行实验和讨论,帮助学生理解和应用动量守恒定律。
实验的设计要让学生亲自操作,观察和记录实验结果,增强学生的实践能力,培养学生的探究精神和动手能力。
高考物理一轮复习:13.1《动量、动量守恒定律》教学案(含答案)
第1讲动量动量守恒定律考纲下载:1.动量、动量定理、动量守恒定律及其应用(Ⅱ)2.弹性碰撞和非弹性碰撞(Ⅰ)主干知识·练中回扣——忆教材夯基提能1.冲量、动量和动量定理(1)冲量①定义:力和力的作用时间的乘积。
②公式:I=Ft,适用于求恒力的冲量。
③方向:与力的方向相同。
(2)动量①定义:物体的质量与速度的乘积。
②表达式:p=mv。
③单位:千克·米/秒;符号:kg·m/s。
④特征:动量是状态量,是矢量,其方向和速度方向相同。
(3)动量定理①内容:物体所受合力的冲量等于物体动量的变化量。
②表达式:F合·t=Δp=p′-p。
③矢量性:动量变化量方向与合力的方向相同,可以在力的方向上用动量定理。
(4)动能和动量的关系:E k=p22m。
2.动量守恒定律(1)动量守恒定律的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)常用的四种表达式①p=p′,系统相互作用前总动量p等于相互作用后的总动量p′。
②m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2,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。
③Δp1=-Δp2,相互作用的两个物体动量的变化量等大反向。
④Δp=0,系统总动量的增量为零。
(3)动量守恒定律的适用条件①理想守恒:不受外力或所受外力的合力为零。
②近似守恒:系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力。
③某一方向守恒:如果系统在某一方向上所受外力的合力为零,则系统在这一方向上动量守恒。
3.动量守恒定律的应用(1)碰撞①碰撞现象两个或两个以上的物体在相遇的极短时间内产生非常大的相互作用的过程。
②碰撞特征a.作用时间短。
b.作用力变化快。
c.内力远大于外力。
d.满足动量守恒。
③碰撞的分类及特点a.弹性碰撞:动量守恒,机械能守恒。
b.非弹性碰撞:动量守恒,机械能不守恒。
c.完全非弹性碰撞:动量守恒,机械能损失最多。
高三物理一轮复习教学案25动量守恒定律
25(1)动量守恒定律学习目标:1、动量守恒定律2、动量守恒定律成立的条件3、应用动量守恒定律分析、解题学习内容:一、动量守恒定律1、内容:___________________________________________________________________2、数学表达式:①P=P' ②△P=0 ③△P 1=-△P 23、成立条件①系统所受的合外力等于0 ;②系统在某一分方向上合力等于0,该方向动量守恒 ;③如果系统所受的内力远大于外力时,如碰撞,爆炸等现象中,系统的冲动量可看成近似守恒。
例1、关于动量守恒的条件,下列说法中正确的是:( )A .只要系统内存在摩擦力,动量不可能守恒B .只要系统内某个物体做加速运动,动量就不守恒C .只要系统所受合外力的冲量为零,动量守恒D .只要系统所受外力的合力为零,动量守恒练一练如图,木块和弹簧相连放在光滑的水平面上,子弹A 沿水平方向射入木块后留在木块B 内,入射时间极短,之后木块将弹簧压缩,关于子弹和木块组成的系统,下列说法中正确的是( )A .从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的过程中,系统动量守恒B .子弹射入木块的过程中,系统动量守恒C .木块压缩弹簧的过程中,系统动量守恒D .上述任何一个过程动量均不守恒二、动量守恒定律的应用:对动量守恒定律的几点说明:①守恒定律研究的对象:两个以上物体组成的系统②定律的矢量性③定律中参照物的相对性,同一性④定律中状态的同时性步骤:a 、确定研究对象b 、对研究对象进行受力分析,并判断系统的动量是否守恒c 、分析研究对象的运动状态,确定系统始末状态的总动量d 、规定正方向,根据守恒定律列方程例2 如图所示,木块质量为 m = 0.4kg ,它以速度V=20 m /s 水平滑上一辆静止的平板小车,已知车的质量M =1.6kg ,木块与小车间动摩擦因数μ=0.2,其它摩擦不计,g =10m/s 2,求:①木块相对于车静止时,平板小车的速度? ②这一过程所经历的时间及小车运动的距离。
高考物理一轮复习 专题13.2 动量守恒定律及应用教学案-人教版高三全册物理教学案
专题13.2 动量守恒定律及应用1.理解动量守恒定律的确切含义,知道其适用范围2.掌握动量守恒定律解题的一般步骤3.会应用动量守恒定律解决一维运动有关问题一、动量守恒定律的理解及应用1.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,这就是动量守恒定律。
(2)表达式①p=p′,系统相互作用前总动量p等于相互作用后的总动量p′。
②m1v1+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。
③Δp1=-Δp2,相互作用的两个物体动量的增量等大反向。
④Δp=0,系统总动量的增量为零。
2.动量守恒的条件(1)理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零,那么系统动量守恒。
(2)近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒。
(3)分方向守恒:系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒。
3.动量守恒定律的“五性〞系统性动量守恒是针对满足守恒条件的系统而言的,系统改变,动量不一定满足守恒条件相对性公式中v1、v2、v1′、v2′必须相对于同一个惯性系公式中v1、v2是在相互作用前同一时刻的速度,v1′、v2′是相互作用后同一时同时性刻的速度二、碰撞现象的特点和规律1.碰撞(1)概念:碰撞是指物体间的相互作用持续时间极短,而物体间相互作用力很大的现象。
(2)特点:在碰撞现象中,一般都满足内力≫外力,可认为相互碰撞的系统动量守恒。
(3)分类2.碰撞后运动状态可能性判断的三个依据(1)动量守恒:p1+p2=p1′+p2′。
(2)动能不增加:E k1+E k2≥E k1′+E k2′或p212m1+p222m2≥p1′22m1+p2′22m2。
(3)速度要符合情景。
①假设碰前两物体同向运动,那么应有v后>v前,碰后原来在前的物体速度一定增大,假设碰后两物体同向运动,那么应有v′前≥v′后。
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高三物理教案:动量守恒教案动量1、动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量.是矢量,方向与速度方向相同;动量的合成与分解,按平行四边形法则、三角形法则.是状态量;通常说物体的动量是指运动物体某一时刻的动量,计算物体此时的动量应取这一时刻的瞬时速度。
是相对量;物体的动量亦与参照物的选取有关,常情况下,指相对地面的动量。
单位是kg2、动量和动能的区别和联系①动量的大小与速度大小成正比,动能的大小与速度的大小平方成正比。
即动量相同而质量不同的物体,其动能不同;动能相同而质量不同的物体其动量不同。
②动量是矢量,而动能是标量。
因此,物体的动量变化时,其动能不一定变化;而物体的动能变化时,其动量一定变化。
③因动量是矢量,故引起动量变化的原因也是矢量,即物体受到外力的冲量;动能是标量,引起动能变化的原因亦是标量,即外力对物体做功。
④动量和动能都与物体的质量和速度有关,两者从不同的角度描述了运动物体的特性,且二者大小间存在关系式:P2=2mEk3、动量的变化及其计算方法动量的变化是指物体末态的动量减去初态的动量,是矢量,对应于某一过程(或某一段时间),是一个非常重要的物理量,其计算方法:(1)P=Pt一P0,主要计算P0、Pt在一条直线上的情况。
(2)利用动量定理 P=Ft,通常用来解决P0、Pt;不在一条直线上或F为恒力的情况。
二、冲量1、冲量:力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量.是矢量,如果在力的作用时间内,力的方向不变,则力的方向就是冲量的方向;冲量的合成与分解,按平行四边形法则与三角形法则.冲量不仅由力的决定,还由力的作用时间决定。
而力和时间都跟参照物的选择无关,所以力的冲量也与参照物的选择无关。
单位是N2、冲量的计算方法(1)I=Ft.采用定义式直接计算、主要解决恒力的冲量计算问题。
(2)利用动量定理 Ft=P.主要解决变力的冲量计算问题,但要注意上式中F为合外力(或某一方向上的合外力)。
三、动量定理1、动量定理:物体受到合外力的冲量等于物体动量的变化.Ft=mv/一mv或 Ft=p/-p;该定理由牛顿第二定律推导出来:(质点m在短时间t内受合力为F合,合力的冲量是F合质点的初、未动量是 mv0、mvt,动量的变化量是P=(mv)=mvt-mv0.根据动量定理得:F合=(mv)/t)2.单位:牛秒与千克米/秒统一:l千克米/秒=1千克米/秒2秒=牛3.理解:(1)上式中F为研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。
高三物理教案 动量守恒定律
高三物理教案动量守恒定律高三物理教案动量守恒定律高三物理教案动量守恒定律动量守恒定律三维教学目标1、知识与技能:掌握运用动量守恒定律的一般步骤。
2、过程与方法: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、情感、态度与价值观:学会用动量守恒定律分析解决碰撞、爆炸等物体相互作用的问题,培养思维能力。
教学重点:运用动量守恒定律的一般步骤。
教学难点:动量守恒定律的应用。
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。
(一)引入新课动量守恒定律的内容是什么?分析动量守恒定律成立条件有哪些?(①F合=0(严格条件)②F内远大于F外(近似条件,③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用牛顿定律自己推导出动量守恒定律的表达式。
(1)推导过程:根据牛顿第二定律,碰撞过程中1、2两球的加速度分别是: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。
高考物理一轮复习第十四章 动量守恒定律 原子物理 14.1 动量 动量守恒定律 教学案
【2013考纲解读】【重要知识梳理】一、动量1、动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量.是矢量,方向与速度方向相同;动量的合成与分解,按平行四边形法则、三角形法则.是状态量;通常说物体的动量是指运动物体某一时刻的动量,计算物体此时的动量应取这一时刻的瞬时速度。
是相对量;物体的动量亦与参照物的选取有关,常情况下,指相对地面的动量。
单位是kg·m/s;2、动量和动能的区别和联系①动量的大小与速度大小成正比,动能的大小与速度的大小平方成正比。
即动量相同而质量不同的物体,其动能不同;动能相同而质量不同的物体其动量不同。
②动量是矢量,而动能是标量。
因此,物体的动量变化时,其动能不一定变化;而物体的动能变化时,其动量一定变化。
③因动量是矢量,故引起动量变化的原因也是矢量,即物体受到外力的冲量;动能是标量,引起动能变化的原因亦是标量,即外力对物体做功。
④动量和动能都与物体的质量和速度有关,两者从不同的角度描述了运动物体的特性,且二者大小间存在关系式:P2=2mE k3、动量的变化及其计算方法动量的变化是指物体末态的动量减去初态的动量,是矢量,对应于某一过程(或某一段时间),是一个非常重要的物理量,其计算方法:(1)ΔP=P t一P0,主要计算P0、P t在一条直线上的情况。
(2)利用动量定理ΔP=F·t,通常用来解决P0、P t;不在一条直线上或F为恒力的情况。
二、动量定理1、动量定理:物体受到合外力的冲量等于物体动量的变化.Ft=mv/一mv或Ft=p/-p;该定理由牛顿第二定律推导出来:(质点m在短时间Δt内受合力为F合,合力的冲量是F合Δt;质点的初、未动量是mv0、mv t,动量的变化量是ΔP=Δ(mv)=mv t-mv0.根据动量定理得:F合=Δ(mv)/Δt)大小相同,而且方向相同,在高中阶段,动量定理的应用只限于一维的情况。
这时可规定一个正方向,注意力和速度的正负,这样就把大量运算转化为代数运算。
动量守恒高三物理教案
动量守恒高三物理教案一、教学目标1.理解动量守恒定律的内涵及其适用条件。
2.能够运用动量守恒定律分析解决实际问题。
3.培养学生的实验操作能力、分析问题和解决问题的能力。
二、教学重点与难点1.教学重点:动量守恒定律的理解和应用。
2.教学难点:动量守恒定律在不同类型问题中的应用。
三、教学过程1.导入新课(1)引导学生回顾初中阶段学习的牛顿运动定律。
(2)提出问题:在牛顿运动定律中,有没有涉及到系统的总动量保持不变的情况?2.理解动量守恒定律(1)讲解动量的概念:动量是物体质量和速度的乘积,表示为p=mv。
(2)讲解动量守恒定律:在一个系统内,如果没有外力作用,那么系统的总动量保持不变。
(3)举例说明:碰撞过程中,系统的总动量保持不变。
3.动量守恒定律的应用(1)分析碰撞问题引导学生分析碰撞过程中,系统的总动量如何保持不变。
(2)讲解碰撞类型让学生了解弹性碰撞和塑性碰撞的区别,以及它们在动量守恒定律中的应用。
(3)练习题给出几个碰撞问题,让学生运用动量守恒定律进行解答。
4.实验探究(1)设计实验让学生设计一个验证动量守恒定律的实验,如碰撞实验。
(2)分组讨论学生分组讨论实验方案,教师给予指导。
(3)实验操作学生进行实验操作,观察实验现象。
(4)数据分析学生分析实验数据,得出结论。
(2)让学生反思在实验过程中遇到的问题,以及如何解决这些问题。
6.作业布置(1)让学生完成课后练习,巩固动量守恒定律的应用。
(2)布置一道研究性学习题目,让学生结合实际生活中的例子,探究动量守恒定律的应用。
四、教学反思重难点补充:1.理解动量守恒定律的内涵及其适用条件:教师:“同学们,你们知道在什么情况下系统的总动量会保持不变吗?”学生:“没有外力作用的时候。
”教师:“很好,这就是动量守恒定律的核心内容。
但要注意,它只适用于封闭系统,也就是说系统内所有物体之间的相互作用力必须内部消化,不能有外力干扰。
”2.动量守恒定律在不同类型问题中的应用:教师:“当两个物体发生碰撞时,它们之间的相互作用力很大,但作用时间很短。
高中物理选修全套教案动量守恒定律一
16.2动量守恒定律(一)★新课标要求(一)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(二)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(三)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★课时安排1 课时★教学过程(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。
师: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。
师: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: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△v相同。
一维情况下:Δp=mΔυ= mυ2- mΔυ1矢量差【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?【学生讨论,自己完成。
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2011届高三物理一轮专练动量守恒定律及其应用教学目标:1.掌握动量守恒定律的内容及使用条件,知道应用动量守恒定律解决问题时应注意的问题.2.掌握应用动量守恒定律解决问题的一般步骤.3.会应用动量定恒定律分析、解决碰撞、爆炸等物体相互作用的问题.教学重点:动量守恒定律的正确应用;熟练掌握应用动量守恒定律解决有关力学问题的正确步骤. 教学难点:应用动量守恒定律时守恒条件的判断,包括动量守恒定律的“五性”:①条件性;②整体性;③矢量性;④相对性;⑤同时性.教学方法:1.学生通过阅读、对比、讨论,总结出动量守恒定律的解题步骤.2.学生通过实例分析,结合碰撞、爆炸等问题的特点,明确动量守恒定律的矢量性、同时性和相对性.3.讲练结合,计算机辅助教学教学过程一、动量守恒定律1.动量守恒定律的内容一个系统不受外力或者受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
即:22112211v m v m v m v m '+'=+ 2.动量守恒定律成立的条件(1)系统不受外力或者所受外力之和为零;(2)系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计;(3)系统在某一个方向上所受的合外力为零,则该方向上动量守恒。
(4)全过程的某一阶段系统受的合外力为零,则该阶段系统动量守恒。
3.动量守恒定律的表达形式(1)22112211v m v m v m v m '+'=+,即p 1+p 2=p 1/+p 2/, (2)Δp 1+Δp 2=0,Δp 1= -Δp 2 和1221v v m m ∆∆-= 4.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反动量守恒定律的现象时,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β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。
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。
5.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。
二、动量守恒定律的应用1.碰撞两个物体在极短时间内发生相互作用,这种情况称为碰撞。
由于作用时间极短,一般都满足内力远大于外力,所以可以认为系统的动量守恒。
碰撞又分弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞三种。
高中物理辅导网m 1的物体A 以速度v 1向质量为m 2的静止物体B 运动,B 的左端连有轻弹簧。
在Ⅰ位置A 、B 刚好接触,弹簧开始被压缩,A 开始减速,B 开始加速;到Ⅱ位置A 、B 速度刚好相等(设为v ),弹簧被压缩到最短;再往后A 、B 开始远离,弹簧开始恢复原长,到Ⅲ位置弹簧刚好为原长,A 、B 分开,这时A 、B 的速度分别为21v v ''和。
全过程系统动量一定是守恒的;而机械能是否守恒就要看弹簧的弹性如何了。
(1)弹簧是完全弹性的。
Ⅰ→Ⅱ系统动能减少全部转化为弹性势能,Ⅱ状态系统动能最小而弹性势能最大;Ⅱ→Ⅲ弹性势能减少全部转化为动能;因此Ⅰ、Ⅲ状态系统动能相等。
这种碰撞叫做弹性碰撞。
由动量守恒和能量守恒可以证明A 、B 的最终速度分别为:121121212112,v m m m v v m m m m v +='+-='。
(这个结论最好背下来,以后经常要用到。
) (2)弹簧不是完全弹性的。
Ⅰ→Ⅱ系统动能减少,一部分转化为弹性势能,一部分转化为内能,Ⅱ状态系统动能仍和⑴相同,弹性势能仍最大,但比⑴小;Ⅱ→Ⅲ弹性势能减少,部分转化为动能,部分转化为内能;因为全过程系统动能有损失(一部分动能转化为内能)。
这种碰撞叫非弹性碰撞。
(3)弹簧完全没有弹性。
Ⅰ→Ⅱ系统动能减少全部转化为内能,Ⅱ状态系统动能仍和⑴相同,但没有弹性势能;由于没有弹性,A 、B 不再分开,而是共同运动,不再有Ⅱ→Ⅲ过程。
这种碰撞叫完全非弹性碰撞。
可以证明,A 、B 最终的共同速度为121121v m m m v v +='='。
在完全非弹性碰撞过程中,系统的动能损失最大,为: ()()21212122121122121m m v m m v m m v m E k +='+-=∆。
(这个结论最好背下来,以后经常要用到。
)【例1】 质量为M 的楔形物块上有圆弧轨道,静止在水平面上。
质量为m 的小球以速度v 1向物块运动。
不计一切摩擦,圆弧小于90°且足够长。
求小球能上升到的最大高度H 和物块的最终速度v 。
解析:系统水平方向动量守恒,全过程机械能也守恒。
在小球上升过程中,由水平方向系统动量守恒得:()v m M mv '+=1/ /由系统机械能守恒得:()mgH v m M mv +'+=2212121 解得()g m M Mv H +=221 全过程系统水平动量守恒,机械能守恒,得12v m M m v += 点评:本题和上面分析的弹性碰撞基本相同,唯一的不同点仅在于重力势能代替了弹性势能。
【例2】 动量分别为5kg ∙m/s 和6kg ∙m/s 的小球A 、B 沿光滑平面上的同一条直线同向运动,A 追上B 并发生碰撞后。
若已知碰撞后A 的动量减小了2kg ∙m/s ,而方向不变,那么A 、B 质量之比的可能范围是什么?解析:A 能追上B ,说明碰前v A >v B ,∴BA m m 65>;碰后A 的速度不大于B 的速度, B A m m 83≤;又因为碰撞过程系统动能不会增加, BA B A m m m m 282326252222+≥+,由以上不等式组解得:7483≤≤B A m m 点评:此类碰撞问题要考虑三个因素:①碰撞中系统动量守恒;②碰撞过程中系统动能不增加;③碰前、碰后两个物体的位置关系(不穿越)和速度大小应保证其顺序合理。
2.子弹打木块类问题子弹打木块实际上是一种完全非弹性碰撞。
作为一个典型,它的特点是:子弹以水平速度射向原来静止的木块,并留在木块中跟木块共同运动。
下面从动量、能量和牛顿运动定律等多个角度来分析这一过程。
【例3】 设质量为m 的子弹以初速度v 0射向静止在光滑水平面上的质量为M 的木块,并留在木块中不再射出,子弹钻入木块深度为d 。
求木块对子弹的平均阻力的大小和该过程中木块前进的距离。
解析:子弹和木块最后共同运动,相当于完全非弹性碰撞。
从动量的角度看,子弹射入木块过程中系统动量守恒:()v m M mv +=0从能量的角度看,该过程系统损失的动能全部转化为系统的内能。
设平均阻力大小为f ,设子弹、木块的位移大小分别为s 1、s 2,如图所示,显然有s 1-s 2=d 对子弹用动能定理:22012121mv mv s f -=⋅ ……① 对木块用动能定理:2221Mv s f =⋅ ……② ①、②相减得:()()2022022121v m M Mm v m M mv d f +=+-=⋅ ……③ 点评:这个式子的物理意义是:f ∙d 恰好等于系统动能的损失;根据能量守恒定律,系统动能的损失应该等于系统内能的增加;可见Q d f =⋅,即两物体由于相对运动而摩擦产生的热(机械能转化为内能),等于摩擦力大小与两物体相对滑动的路程的乘积(由于摩擦力是耗散力,摩擦生热跟路径有关,所以这里应该用路程,而不是用位移)。
由上式不难求得平均阻力的大小:()dm M Mm v f +=220 至于木块前进的距离s 2,可以由以上②、③相比得出:d mM m s +=2 从牛顿运动定律和运动学公式出发,也可以得出同样的结论。
由于子弹和木块都在恒力作用下做匀变速运动,位移与平均速度成正比:()d mM m s m m M v v s d v v v v v v s d s +=+==∴+=+=+2020022,,2/2/ 一般情况下m M >>,所以s 2<<d 。
这说明,在子弹射入木块过程中,木块的位移很小,可以忽略不计。
这就为分阶段处理问题提供了依据。
象这种运动物体与静止物体相互作用,动量守恒,最后共同运动的类型,全过程动能的损失量可用公式:()202v m M Mm E k +=∆…④当子弹速度很大时,可能射穿木块,这时末状态子弹和木块的速度大小不再相等,但穿透过程中系统动量仍然守恒,系统动能损失仍然是ΔE K = f ∙d (这里的d 为木块的厚度),但由于末状态子弹和木块速度不相等,所以不能再用④式计算ΔE K 的大小。
做这类题目时一定要画好示意图,把各种数量关系和速度符号标在图上,以免列方程时带错数据。
3.反冲问题在某些情况下,原来系统内物体具有相同的速度,发生相互作用后各部分的末速度不再相同而分开。
这类问题相互作用过程中系统的动能增大,有其它能向动能转化。
可以把这类问题统称为反冲。
【例4】 质量为m 的人站在质量为M ,长为L 的静止小船的右端,小船的左端靠在岸边。
当他向左走到船的左端时,船左端离岸多远?解析:先画出示意图。
人、船系统动量守恒,总动量始终为零,所以人、船动量大小始终相等。
从图中可以看出,人、船的位移大小之和等于L 。
设人、船位移大小分别为l 1、l 2,则:mv 1=Mv 2,两边同乘时间t ,ml 1=Ml 2,而l 1+l 2=L , ∴L mM m l +=2 点评:应该注意到:此结论与人在船上行走的速度大小无关。
不论是匀速行走还是变速行走,甚至往返行走,只要人最终到达船的左端,那么结论都是相同的。