新课标物理选修3《动量和动量定理》教案
动量和动量定理教案
动量和动量定理教案《动量和动量定理》教学设计【教学目标】一、知识与技能1.了解物理学中动量概念的建立过程;2.理解动量和动量变化及其矢量性,会正确计算做一维运动的物体的动量变化;3.理解冲量的定义;4.从前面的推导中总结出动量定理的表达式,并理解动量定理的确切含义;5.会用动量定理解释有关现象和处理有关的问题。
二、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;2.通过应用动量定理处理一些与生产和生活相关的实际问题,提升学生的分析能力及解决实际问题的能力。
三、情感态度与价值观通过利用所学的知识解释生产、生活中的一些现象,引领学生将理论联系实际。
【教学重点】1.理解动量定理2.利用动量定理来解释生活中的一些现象。
【教学难点】1.理解动量定理的矢量性2.使用动量定理解释实际问题【教学过程】新课导入:阅读材料:随着汽车数量的增多和行使速度的不断提高,行车安全越来越重要。
而在所有的汽车事故当中,与碰撞有关的事故占90%以上。
汽车碰撞是无法避免的,如何减少碰撞时对人员的伤害是重要的研究问题,其中在汽车前排装安全气囊是一种重要的措施。
思考:为什么在汽车前排装安全气囊能够在相同碰撞时削减对人员的损伤?建立物理模型:质量为m的物体,在协力F的感化下,经过一段时间t,速度由v变为v’,如是图所示:分析:由牛顿第二定律知:F=ma而加速度定义有:联立可得:av'vtv'vF mt变形可得:一、动量1.定义:物体质量与速度的乘积,用p表示2.表达式:p=mv3.单位:XXX/s学生活动:我们相识了动量的根本内容,但是动量在物理学史中的建立过程是如何一个情况呢?请同学们浏览课本P6.接下来,我们连续来理解动量,请同学们讨论一下问题,并申明理由?1.动量是矢量还是标量?2.动量是过程量还是状态量?3.动量与参考系的选择有没有关系?总结:1.矢量性:因为速度v是矢量,质量m是标量,标量与矢量之积为矢量,所以动量P是矢量,其方向与速度方向同等。
动量和动量定理的教学设计
动量和动量定理的教学设计一、教学目标:1.理解动量和动量定理的概念。
2.掌握计算动量的方法。
3.理解动量守恒和动量定理的应用。
4.发展学生的实验设计和数据分析能力。
二、教学准备:1.教学材料:投影仪、计算器、实验器材(如小车、弹簧、测量器)。
2.教学资源:教科书、课件、实验指导书。
3.学生前置知识:牛顿第二定律、功和能量的概念。
三、教学过程:步骤一:导入(10分钟)1.创设探究环境,引出问题:“你观察过保龄球运动时会发现球在撞击球瓶后会倒下,而暂时静止的球瓶会滚动。
为什么?”2.学生思考并讨论。
鼓励学生提出自己的解释。
3.通过学生的讨论引导出动量的概念。
解释动量是物体运动的量度,与物体的质量和速度有关。
步骤二:理论讲解(15分钟)1.讲解动量的定义:动量(p)等于物体的质量(m)乘以速度(v):p=m*v。
2.通过示例解释动量的方向和单位。
3.介绍动量定理:力(F)作用在物体上,会改变物体的动量。
动量的改变量等于力作用时间的乘积:F*Δt=Δp。
步骤三:实验探究(20分钟)1.分组设计实验:利用小车装上弹簧和质量块,固定在水平面上。
先让小车静止,然后通过弹簧撞击小车,记录下小车的运动情况。
2.指导学生设计实验方案,确定要测量的数据,如质量、速度、时间等。
3.学生进行实验操作和数据记录。
4.学生分析实验结果,观察动量的改变。
步骤四:课堂讨论(15分钟)1.学生小组分享实验结果,并通过数据分析讨论受力大小和追踪动量的改变。
2.引导学生发现动量守恒的规律:在没有外力作用下,系统的总动量保持不变。
3.引导学生自由思考并总结动量守恒的实际应用。
步骤五:巩固练习(15分钟)1.提供一些计算动量和应用动量定理的练习题,让学生独立完成。
2.检查学生的答案,解释正确答案并纠正误差。
步骤六:拓展应用(15分钟)1.引导学生思考更复杂的动量问题,如碰撞、爆炸等。
2.演示相关实验,如弹性碰撞和非弹性碰撞。
3.鼓励学生自由探索和提出问题,并引导他们寻找解决方案。
动量和动量定理-教案
动量的定义
总结词
动量是描述物体运动状态的一个重要 物理量,表示物体运动时的质量和速 度的乘积。
详细描述
动量是一个矢量,表示物体运动的惯性 大小。其定义为质量与速度的乘积,用 符号P表示。在国际单位制中,动量的 单位是千克·米/秒(kg·m/s)。
动量的计算方法
总结词
动量的计算公式为P=mv,其中m表示物体的质量,v表示物体 的速度。
详细描述
根据牛顿第二定律F=ma,对物体 进行积分运算,可以得到物体动量 的变化等于作用力与时间的乘积。
动量定理的应用条件
总结词
动量定理适用于宏观低速的物理系统。
详细描述
动量定理适用于宏观低速的情况,即 物体的速度远小于光速,且物体的质 量足够大。此外,动量定理不适用于 微观领域和高速领域,如原子核和粒 子加速器中的物理过程。
04 动量定理的应用实例
生活中的动量定理应用
汽车安全带
安全带的设计利用了动量定理,通过限 制乘客的动量变化来减轻碰撞时的冲击 力。
VS
缓冲器
在建筑、设备和包装中,缓冲器用于吸收 冲击,减少物体动量的变化,从而保护物 体免受损坏。
体育运动中的动量定理应用
棒球
棒球运动员通过施加相反方向的力来改变球 棒的动量,从而改变球的飞行轨迹。
03 动量定理的基本概念
动量定理的表述
总结词
动量定理是描述物体动量变化与作用力之间关系的物理定理。
详细描述
动量定理表述为物体动量的变化等于作用力与时间的乘积,即FΔt=mΔv。其中F表 示作用力,Δt表示作用时间,m表示物体的质量,Δv表示物体动量的变化。
动量定理的推导
总结词
动量定理可以通过牛顿第二定律 和积分运算进行推导。
动量和动量定理教案
动量和动量定理教案标题:动量和动量定理教案年级:高中物理教学目标:1. 了解动量的概念并能够计算动量;2. 掌握动量定理的概念和公式;3. 理解动量守恒定律并能够应用到物理问题中;4. 通过实例分析、实验和讨论培养学生的动手能力和分析问题能力。
教学内容和教学步骤:教学内容一:动量的概念和计算1. 引入动量的概念:动量是一个物体在运动过程中的本身具有的性质,用于描述物体运动的惯性大小。
公式为:动量(p) = 质量(m) × 速度(v);2. 通过示意图和实例演示,让学生理解动量的计算方法;3. 给学生一些简单的计算题,让学生独立进行计算练习。
教学内容二:动量定理的概念和公式1. 引入动量定理的概念:动量定理描述了力对物体运动的影响。
公式为:ΣF = Δp/Δt,其中ΣF表示合力的大小和方向的合力,Δp表示物体动量的变化量,Δt表示时间间隔;2. 通过示意图和实例演示,让学生理解动量定理的公式和应用方法;3. 给学生一些简单的计算题,让学生独立进行计算练习。
教学内容三:动量守恒定律的概念和应用1. 引入动量守恒定律的概念:当系统内部不受外力作用,系统的总动量保持不变。
即Σp1 = Σp2,其中Σp1表示系统初始时的总动量,Σp2表示系统末尾时的总动量;2. 通过实例和讨论,让学生理解动量守恒定律在不同场景中的应用;3. 给学生一些实际应用题,让学生运用动量守恒定律解决问题。
教学内容四:实验和讨论1. 设计一个简单的动量实验,观察力对动量的影响;2. 让学生观察实验现象并进行讨论,通过实验结果进一步巩固动量和动量定理的概念;3. 带领学生分析实验数据和结果,引导学生思考并总结课堂内容。
教学评价方法:1. 在课堂期间观察学生的参与度和理解程度;2. 给学生布置作业并进行批改;3. 根据实验表现和解决问题能力评估学生的实验能力和分析能力。
教学资源和媒体:1. 教学或黑板;2. 示例图和实验器材;3. 计算练习题和实际应用题;4. 学生课堂笔记和作业。
动量和动量定理教案 (2)
动量和动量定理教案一、教学目标1.理解动量的概念和含义;2.掌握动量的计算方法;3.理解动量守恒定律的意义和应用。
二、教学内容1.动量的概念和定义;2.动量的计算方法;3.动量守恒定律的概念和应用。
三、教学重点1.动量的计算方法;2.动量守恒定律的应用。
四、教学难点动量守恒定律的应用。
五、教学方法1.讲授法:通过讲解理论知识,引导学生理解动量的概念和含义;2.实验法:通过展示相关实验,帮助学生理解动量守恒定律;3.讨论法:通过引导学生讨论和解决问题的方式,培养学生分析和解决问题的能力。
六、教学过程1. 导入(5分钟)通过引入一个例子,让学生了解动量的概念和含义。
例如,一个运动中的小球和一个静止的小球撞击后会发生什么?2. 讲解动量的概念和定义(10分钟)通过讲解动量的定义和公式,引导学生理解动量的概念,并解释为什么撞击后的小球会发生运动。
3. 动量的计算方法(15分钟)讲解动量的计算方法,并通过一些实例演示如何计算动量。
引导学生进行课堂练习,加深对动量计算方法的理解。
4. 动量守恒定律的概念和应用(15分钟)讲解动量守恒定律的概念和应用,通过实验或者示意图展示动量守恒定律的实际应用。
引导学生思考并讨论为什么一些物体在碰撞后会发生速度变化。
5. 动量守恒定律的应用举例(20分钟)通过给出一些案例,让学生应用动量守恒定律解决问题。
引导学生思考如何使用动量守恒定律来解释和预测物体的运动情况。
6. 总结(5分钟)对本节课的内容进行总结,并强调动量和动量定理在物理学中的重要性。
七、课堂练习及讲评课堂练习1.一个质量为2kg的物体以3m/s的速度向东运动,求它的动量。
2.一个质量为0.5kg的物体向东运动,速度为5m/s,求它的动量。
3.两个物体相向而行,一个物体的质量为4kg,速度为3m/s,另一个物体的质量为1kg,速度为8m/s,求它们碰撞后的速度。
讲评针对以上练习题和学生提出的问题进行讲评和讨论,强调动量的计算方法和动量守恒定律的应用。
动量和动量定理 教案公开课
动量和动量定理教案公开课第一章:动量的概念1.1 动量的定义向学生介绍动量的概念,即物体的质量和速度的乘积。
通过实际例子,让学生理解动量是表示物体运动状态的物理量。
1.2 动量的计算解释动量的计算公式:动量p = m v,其中m为物体的质量,v为物体的速度。
让学生通过实际例子计算物体的动量,加深对动量计算的理解。
第二章:动量定理2.1 动量定理的介绍向学生介绍动量定理,即物体的动量变化等于作用在物体上的力的大小和方向的乘积。
通过实际例子,让学生理解动量定理的意义和应用。
2.2 动量定理的证明解释动量定理的数学表达式:Δp = F Δt,其中Δp为物体动量的变化量,F为作用在物体上的力,Δt为作用力持续的时间。
通过图示和讲解,让学生理解动量定理的证明过程。
第三章:动量守恒定律3.1 动量守恒定律的介绍向学生介绍动量守恒定律,即在没有外力作用的情况下,系统的总动量保持不变。
通过实际例子,让学生理解动量守恒定律的应用和意义。
3.2 动量守恒定律的应用解释动量守恒定律的数学表达式:Σp_initial = Σp_final,其中Σp_initial为系统初始时刻的总动量,Σp_final为系统最终时刻的总动量。
通过实际例子,让学生应用动量守恒定律解决物理问题。
第四章:动量与冲量的关系4.1 动量与冲量的定义向学生介绍动量和冲量的概念,动量是物体的质量和速度的乘积,冲量是作用在物体上的力的大小和方向的乘积。
通过实际例子,让学生理解动量和冲量的区别和联系。
4.2 动量与冲量的关系解释动量与冲量的关系,即冲量等于动量的变化量。
通过图示和讲解,让学生理解动量与冲量的关系,并学会计算冲量的大小和方向。
第五章:动量定理的应用5.1 碰撞问题向学生介绍碰撞问题,即两个物体相互碰撞时的动量守恒和冲量计算。
通过实际例子,让学生理解碰撞问题的解决方法和步骤。
5.2 爆炸问题向学生介绍爆炸问题,即物体发生爆炸时的动量守恒和冲量计算。
动量和动量定理 教案公开课
动量和动量定理教案公开课第一章:动量的概念1.1 动量的定义向学生介绍动量的概念,即物体的质量与速度的乘积。
通过实际例子,让学生理解动量与物体的运动状态有关。
1.2 动量的表示解释动量的表示方式,即p = mv,其中p 表示动量,m 表示物体的质量,v 表示物体的速度。
让学生通过数学表达式理解动量的大小和方向。
1.3 动量与动能的关系向学生介绍动量与动能的关系,即动量是动能的量度。
通过示例和练习,让学生理解动量和动能之间的转换关系。
第二章:动量定理2.1 动量定理的表述向学生介绍动量定理,即物体的动量变化等于作用在物体上的合外力的冲量。
通过公式表达动量定理,即Δp = FΔt,其中Δp 表示动量的变化量,F 表示作用在物体上的合外力,Δt 表示作用时间。
2.2 动量定理的应用解释动量定理在实际问题中的应用,如碰撞、爆炸等。
通过示例和练习,让学生学会使用动量定理解决问题。
第三章:动量守恒定律3.1 动量守恒定律的表述向学生介绍动量守恒定律,即在没有外力作用的情况下,系统的总动量保持不变。
通过公式表达动量守恒定律,即Σp_initial = Σp_final,其中Σp_initial 表示系统初始总动量,Σp_final 表示系统最终总动量。
3.2 动量守恒定律的应用解释动量守恒定律在碰撞、弹性碰撞、非弹性碰撞等实际问题中的应用。
通过示例和练习,让学生学会使用动量守恒定律解决问题。
第四章:动量与动量定理的综合应用4.1 动量与动量定理的综合应用示例提供一些综合性的实际问题,让学生运用动量和动量定理进行解决。
通过示例和练习,让学生学会将动量和动量定理结合起来解决问题。
4.2 动量与动量定理的综合应用练习提供一些练习题,让学生自行运用动量和动量定理解决问题。
给予学生解答和指导,帮助学生巩固对动量和动量定理的理解和应用。
强调动量和动量定理在物理学中的重要性和实际意义。
5.2 动量和动量定理的复习提供一些复习题,让学生巩固对动量和动量定理的理解和应用。
动量和动量定理教案(优秀5篇)
动量和动量定理教案(优秀5篇)动量和动量定理教案篇一教学目标:1.理解动量的概念及其物理意义,掌握动量的定义式和单位。
2.掌握动量定理的内容、表达式及其矢量性,理解动量定理的物理实质。
3.能够运用动量定理分析解决简单的物理问题,培养学生的逻辑思维能力和物理建模能力。
4.激发学生对物理现象的好奇心和探索欲,培养严谨的科学态度。
教学重点:动量的概念及定义式。
动量定理的内容、表达式及矢量性。
教学难点:运用动量定理分析解决实际问题,理解动量变化与力的冲量之间的关系。
教学准备:多媒体课件、实验器材、学生预习材料教学过程:一、引入新课情境导入:播放一段运动员踢足球的视频,引导学生观察球的'运动状态变化,提问:“是什么改变了球的运动状态?”引出力的作用效果与物体运动状态变化的关系。
复习旧知:回顾牛顿第二定律(F=ma),强调力是改变物体运动状态的原因。
引入新课:当物体运动状态发生变化时,除了考虑力、加速度、时间等因素外,还有一个重要的物理量——动量,它描述了物体运动的“量”的方面。
今天我们就来学习动量和动量定理。
二、讲授新知1.动量的概念定义:物体的质量和速度的乘积称为物体的动量,用字母p表示,即p=mv。
物理意义:动量反映了物体运动状态的量度,是描述物体运动状态的重要物理量。
单位:千克·米/秒(kg·m/s),是矢量,方向与速度方向相同。
举例说明:不同物体在同一速度下的动量比较,同一物体在不同速度下的动量变化。
2.动量定理内容:物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量。
表达式:Δp=F·t(其中Δp为动量变化量,F为合外力,t为时间,注意矢量性)。
讲解动量定理的推导过程(简要),强调冲量是力与时间的乘积,也是矢量。
举例说明:利用动量定理分析小车碰撞、人走路等生活中的物理现象。
三、巩固练习例题解析:选取几道典型例题,引导学生分析题目中的物理过程,运用动量定理求解。
动量和动量定理教学设计
动量和动量定理教学设计教学设计课题名称姓名学科年级动量和动量定理XXX高三工作单位教材版本XXX人教版选修3-5一、教学目标设计教学目标(一)知识与技能1、理解动量和冲量的定义2、从前面的推到中总结出动量定理的表达式。
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现象和处理有关的问题。
(二)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、应用动量定理处理实际问题,在分析、解决问题的过程中培养交流、合作能力。
(三)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、有善于发现问题的精神,并具有解决问题的能力。
二、教学重难点重点:利用动量定理来解释生活中的一些现象处理有关的问题。
难点:动量和冲量方向问题的理解三、学情份析学生曾经研究了运动学,牛顿运动定律等相关公式为本节课的研究打下了坚固的基础,高中生思维方式逐步由形象思维向抽象思维过渡,但在理解问题时缺乏思维变通能力和知识迁移能力,因而在讲授中需要以一些感性认识为依靠,增强直观性和形象性,在讲授中多让学生介入利用动量定理解释生活中的有关征象,增强学生思维由形象到抽象的过渡。
四、教学内容分析本节课是人教版选修3-5第16章第二节内容。
本节的内容为动量和动量定理,本节分两课时来完成,这节课为第一课时,也是本章的重点内容,是第一节实验探究碰撞中的守恒量的继续,同时又为第三节动量守恒定律奠定了基础,所以动量定理有承前启后的作用。
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积累效果,为解决力学问题开辟了新途径,尤其是打击和碰撞类的问题。
动量定理的知识与人们的日常生活生产技术和科学研究影着密切的关系,因此研究这部分日有着广泛的现实意义。
五、教学方法设计指导,会商,交流,合作六、讲授过程设计教师活动学生活动设计意图引入新课:多媒体课件展示答:接篮球一个人打篮球的图片用学生体验过或见过的问:这个人在干什么?你怎齐答:跑!么接篮球?如果向你飞来一个同速度的铅球你怎么办?为什么?说明描述物体状态时质量也需要考虑,今天我们就研究一个新的物理量——动量砸到身上疼现象引入新课提高学生兴趣引起学生注意力板书标题:动量和动量定理板书:1、动量动量的特点我们把物体的质量与速度的乘积叫动量板书1、定义式:p=mv现在大家根据动量的定义分析动量的特点提问一个学生让其回答他(她)对动量的认识,若不全面可以让其他同学补充或教师提示学生经由过程自己的分析得出让学生通过自己的分析认识新的物理量,能加深他们对新物理量——动量的理解板书2、单位:3、矢量:方向与速度方向相同口头回答通过一个简单的事例让学生熟动量4、状况量:对应某一时辰,具有瞬时性同时课件展示举例(口头叙述同时把示意图画在黑板上):一个质量为2kg的钢球从某一高度自由下落,求开始和下落2s时小球的动量问:在运动过程当中小球的动量恒定吗?回答:有方向,是矢量并引入下一个概念—动量的变化量板书二、动量的变化△P1、△p=p-p=mv末初末-mv初问:通过动量变化的表达式分析动量的变化有没有方向?板书:2、矢量:偏向与速度变化量△v方向相同运算满足平行四边形定则问:一个物体的动量变了可能是什么变化引起的?板书:3、动量变化的三种情况:(1)大小改变(2)偏向改变(3)大小和方向都改变课件展示:一个质量是0.1kg的小球,以6m/s的速度水平向右运动,回答:碰到坚硬的墙壁后弹回,沿统一直线以6m/s的速度水平向左运速度变了动。
《动量和动量定理》的教案
《动量和动量定理》的教案教案一:动量和动量定理的引入课时安排:1课时教学目标:1. 理解动量的概念和单位;2. 理解动量定理的内容和作用;3. 学会应用动量定理解决实际问题。
教学重点:1. 动量的概念和计算方法;2. 动量定理的内容和应用。
教学难点:1. 动量定理的应用;2. 动量守恒定律的理解。
教具准备:1. 课件或黑板、白板和粉笔;2. PPT或教学图片,以例子和图示来说明动量和动量定理的概念和应用。
教学过程:步骤一:导入(5分钟)1. 利用一个引人入胜的物理现象或实验,引起学生对动量的兴趣,如用弹簧秤测量不同物体的重量。
2. 提问:你们知道弹簧秤是如何工作的吗?弹簧秤的指针指示的是什么?步骤二:讲解动量的概念和计算方法(15分钟)1. 在黑板或白板上引入动量的概念和公式:动量 = 质量×速度,即p = mv。
2. 通过示意图或实际案例,以不同速度运动的物体进行对比,进一步解释动量的意义和计算方法。
3. 通过例题,让学生自己计算物体的动量,并完成相关练习。
步骤三:讲解动量定理的内容和应用(15分钟)1. 在黑板或白板上介绍动量定理的公式:力 = 动量变化率/时间,即F = Δp/Δt。
2. 解释力的作用是改变物体的动量;施加不同大小的力可以导致不同速度的变化。
3. 通过示意图或实际案例,展示动量定理的应用,如汽车碰撞、运动员起跑等。
4. 通过例题,让学生运用动量定理解决实际问题,并完成相关练习。
步骤四:总结和归纳(10分钟)1. 小结动量的概念和计算方法;2. 总结动量定理的内容和作用;3. 提醒学生动量守恒定律在实际生活中的应用。
步骤五:课堂练习和讨论(15分钟)1. 通过小组或个人讨论,解决一些动量和动量定理相关的问题。
2. 教师巡视课堂,及时给予帮助和指导。
步骤六:课堂总结(5分钟)1. 对本节课的学习内容进行总结和回顾;2. 强调动量和动量定理的重要性和应用领域;3. 鼓励学生积极思考和探索动量的更多应用场景。
动量和动量定理教案
动量和动量定理教案教案标题:动量和动量定理教案教案目标:1. 理解动量的概念和计算方法;2. 理解动量定理的含义和应用;3. 掌握动量定理在实际问题中的运用。
教案步骤:引入:1. 使用一个真实生活中的例子,如击球运动员击球,引导学生思考运动员击球后球的运动情况,并引发对动量的思考。
概念解释:2. 解释动量的概念:动量是物体运动的特征量,是物体质量和速度的乘积,用数值和方向表示。
3. 引导学生计算动量的公式:动量(p)= 质量(m)× 速度(v)。
动量定理:4. 介绍动量定理:动量定理指出,物体所受合外力的作用时间与物体动量的改变量成正比。
5. 解释动量定理的数学表达式:F∆t = ∆p,其中F为作用力,∆t为作用时间,∆p为动量的改变量。
6. 引导学生理解动量定理的含义:当物体受到外力作用时,其动量的改变量与作用力及作用时间有关。
实例应用:7. 提供一个运动问题的实例,如一个运动员用力推一个静止的小车,引导学生运用动量定理解决问题。
8. 引导学生分析问题,列出已知量和未知量,并运用动量定理的公式进行计算。
9. 引导学生讨论结果的意义,如推动小车的力大小和时间对动量的影响。
拓展应用:10. 提供更复杂的实际问题,如交通事故中车辆的碰撞,引导学生分析并运用动量定理解决问题。
11. 引导学生理解碰撞中动量守恒的概念,并运用动量定理进行计算。
总结:12. 总结动量和动量定理的重要性和应用领域。
13. 强调动量定理在物理学和工程领域的重要性,并鼓励学生深入学习相关知识。
评估:14. 设计一些练习题,测试学生对动量和动量定理的理解和应用能力。
15. 针对学生的答题情况,及时给予反馈和指导。
教案扩展:教师可以引导学生进行实验,如使用弹簧测量不同物体的动量变化,加深学生对动量和动量定理的理解。
教案资源:1. PowerPoint演示文稿,用于介绍动量和动量定理的概念;2. 实例问题和计算练习题,用于学生实践应用动量定理;3. 实验器材和记录表,用于进行动量实验。
人教版选修3《动量和动量定理》教案及教学反思
人教版选修3《动量和动量定理》教案及教学反思1. 教学目标1.了解动量概念和动量定理的研究历程。
2.了解动量定理的原理和应用。
3.能够计算物体的动量和动量变化量。
4.能够应用动量定理解决物理问题。
2. 教材分析本教案所涉及的内容为人教版高中物理选修3中的第4章《动量和动量定理》。
本章主要包括以下几个方面的内容:1.动量概念2.动量定理的引入3.动量定理的证明4.动量定理的应用5.守恒定理3. 教学重点和难点教学重点:1.学生理解动量定理的概念2.学生掌握动量计算、守恒现象分析。
教学难点:1.学生理解动量原理的物理概念2.学生掌握动量守恒问题的分析方法4. 教学步骤步骤1:导入环节1.1 导入新课:老师将本章节的主题告知学生,并通过引入一道与课题相关的问题,引起学生的兴趣。
如:运动员短短的冲刺距离如何达到出奇制胜的效果?1.2 启发性问题:老师可以引导学生回答一些问题:•运动员的冲刺有必要练习并掌握一些物理知识吗?•运动员冲刺的速度快慢和他能不能获胜有什么关系?步骤2:知识讲解2.1 动量和动量定理的概念2.2 动量定理的推导2.3 动量定理的一些应用2.4 动量的守恒步骤3:实验探究3.1 实验动力学:针对学生的实验疑问,老师依据实验现象和原理,引导学生进行实验探究及其实验数据定性分析。
步骤4:课堂练习4.1 针对上一部分的授课内容,提问一些具体的练习材料。
例如:•一个球的质量是5kg,以5m/s的速率向右运动,这个球的动量是多少?•当一个人向右用5N的力拉着一张20kg的桌子向右运动,求其初始和末速度差。
步骤5:课文解析5.1 教师指导学生重点研究与本章相关的知识点,例如:•如何求动量;•动量的单位和量纲;•什么是完全非弹性碰撞.步骤6:总结反思6.1 思考问题:老师可以出示一些关于动量定理的问题或问题集合,让学生阅读后探讨问题答案、分析原因、思考解决办法,提高学生的思考能力。
6.2 讲解问题解决:课后回顾几个重要的问题,并发布相关的课外阅读动量定理的物理概念和应用,提高科学素养。
动量和动量定理教案
动量和动量定理教案一、教学目标1. 让学生理解动量的概念,掌握动量的计算公式。
2. 让学生了解动量定理,理解动量定理的意义和应用。
3. 培养学生运用动量定理解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 动量的概念及其计算公式2. 动量定理的表述和证明3. 动量定理的应用实例三、教学重点与难点1. 动量的概念和计算2. 动量定理的理解和应用四、教学方法1. 采用讲授法讲解动量和动量定理的基本概念和理论。
2. 通过示例和练习,引导学生运用动量定理解决实际问题。
3. 利用动画和实验,增强学生对动量和动量定理的理解。
五、教学过程1. 导入:通过回顾速度和质量的概念,引出动量的概念。
2. 新课:讲解动量的定义、计算公式,并通过示例演示动量的计算过程。
3. 动量定理:介绍动量定理的表述和证明,解释动量定理的意义。
4. 应用实例:分析实际问题,引导学生运用动量定理解决问题。
5. 练习:布置练习题,让学生巩固动量和动量定理的知识。
7. 作业布置:布置课后作业,巩固所学知识。
六、教学评价1. 课堂问答:检查学生对动量和动量定理的理解程度。
2. 练习题:评估学生运用动量定理解决实际问题的能力。
3. 课后作业:检验学生对课堂内容的掌握情况。
七、教学资源1. 教材:提供相关章节的内容,作为教学参考。
2. 动画:展示动量的变化过程,帮助学生形象理解。
3. 实验设备:进行动量实验,验证动量定理。
八、教学进度安排1. 动量的概念及其计算公式(0.5课时)2. 动量定理的表述和证明(0.5课时)3. 动量定理的应用实例(0.5课时)九、教学拓展1. 动量守恒定律:介绍动量守恒定律的原理和应用。
2. 动量与动能的关系:探讨动量和动能的联系与区别。
3. 动量定理在其他领域的应用:举例说明动量定理在其他学科和实际生活中的应用。
十、教学反思在教学过程中,关注学生的学习反馈,及时调整教学方法和节奏。
针对学生的掌握情况,适当增加练习和示例,以确保学生能够熟练运用动量定理解决实际问题。
动量 动量定理教案
动量动量定理教案1. 引言本教案旨在介绍动量和动量定理的概念,并通过实例和教学活动帮助学生理解和应用这些概念。
动量和动量定理是物理学中重要而基础的概念,对于理解物体在运动中的行为和相互作用至关重要。
2. 动量的概念动量是物体在运动中的一个量度,它与物体的质量和速度相关联。
动量的大小等于物体质量乘以物体速度,用公式表示为:动量 = 物体质量 ×物体速度3. 动量定理动量定理是描述物体受力作用下动量变化的定律,它表明物体受到的合外力的作用越大,物体的动量变化越大。
动量定理的数学表达式为:合外力 = 物体动量的变化率4. 教学活动建议- 活动1:实验观察- 根据教师提供的实验装置,让学生观察不同物体的动量变化情况。
- 学生可以自己选择不同质量和速度的物体,进行实验并记录观察结果。
- 学生可以根据观察结果总结动量和物体质量、速度之间的关系。
- 活动2:力的作用模拟- 将学生分成小组,每个小组设计一个模拟实验来观察力对动量的影响。
- 学生可以选择不同的力的大小和作用时间,观察物体的动量变化情况。
- 学生可以通过模拟实验,探究力对物体动量变化的影响规律。
- 活动3:情景演示- 学生配合教师进行情景演示,通过行动和对话的方式展示动量定理的应用。
- 教师可以设计不同的情景,让学生扮演不同的角色,展示物体在受力作用下的动量变化情况。
- 学生通过情景演示,加深对动量定理的理解和应用能力。
5. 总结通过本教案的学习,学生将能够掌握动量和动量定理的基本概念和数学表达方式,并能够通过实例和教学活动应用这些知识。
动量和动量定理是物理学中重要的内容,对于学生理解物体运动和相互作用有着重要的意义。
通过多样化的教学活动,能够提高学生对动量和动量定理的理解和兴趣,促进他们的学习效果。
《动量与动量定理》教案
《动量与动量定理》教案第一节动量动量定理【知识与技能】(1)理解动量和冲量的定义;(2)从前面的推到中总结出动量定理的表达式。
(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现象和处理有关的问题。
【能力与方法】(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)有善于发现问题的精神,并具有解决问题的能力。
(3)培养学生正确的价值观和人生观,明白只有勤奋努力才可能有丰硕的收获,寄希望于侥幸是不可取的。
【教学重点】利用动量定理来解释生活中的一些现象。
【教学难点】动量和冲量方向问题的理解【教学方法】1.利用多媒体课件,让学生清楚地认识到动量定理在生活中的普遍性;2.引经据典法:通过对故事的创新旧事新演,最大限度调动学生学习的积极性和学习的兴趣。
【教学过程】导入:通过给学生讲述《守株待兔》的故事,引导学生对兔子撞树桩的过程进行思考,借助于所学物理知识,建立物理和数学模型,通过分析展开对本节课新课内容讲授,带着这个故事的结局进入本节课的学习,授课结尾对故事的发展及结果以及启示进行阐述。
新授:模型建立兔子以v0的初速度奔跑,来不及躲闪,撞到了一个树桩上,与树桩成为一个整体,假设在此碰撞过程作用时间为t,作用力为恒力,兔子质量为m,求此作用力F?分析:在此我们可将此碰撞过程看做一个减速运动过程,兔子在水平方向只受到树桩对兔子的弹力F.由牛顿第二定理可得F?ma (1)由匀减速运动过程的原理可得 a?vt?v0t (2)(1)(2)两式结合可得 F?mvt?v0t (3)对(3)两边同时乘以时间t,可得 Ft?mvt?mvo (4)得出(4)式,我们对式子左右两边分别进行讨论一.冲量1.定义:力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。
动量和动量定理教案
动量和动量定理教案第一章:动量的概念1.1 动量的定义解释动量的概念,公式:p = mv说明动量是矢量,有大小和方向1.2 动量与质量、速度的关系分析动量与质量、速度的关系,得出结论:动量大小取决于质量和速度的乘积1.3 动量与物体的运动状态探讨动量与物体的运动状态的关系,得出结论:动量与物体的速度和方向有关第二章:动量定理2.1 动量定理的定义解释动量定理的概念,公式:FΔt = Δp说明动量定理表明力作用时间与动量变化的关系2.2 动量定理的应用分析动量定理在实际问题中的应用,例如碰撞、爆炸等2.3 动量定理与牛顿第二定律的关系探讨动量定理与牛顿第二定律的关系,得出结论:动量定理是牛顿第二定律在动量领域的应用第三章:动量的守恒3.1 动量守恒的定义解释动量守恒的概念,说明在不受外力作用或外力抵消的情况下,系统的总动量保持不变3.2 动量守恒的条件探讨动量守恒的条件,得出结论:动量守恒需要满足系统内部没有外力作用或外力抵消3.3 动量守恒在实际问题中的应用分析动量守恒在实际问题中的应用,例如碰撞、爆炸等第四章:动量的测量和计算4.1 动量的测量方法介绍动量的测量方法,说明通过测量物体的质量和速度来计算动量4.2 动量的计算公式回顾动量的计算公式:p = mv,说明如何根据质量和速度计算动量4.3 动量的单位说明动量的单位是千克·米/秒(kg·m/s)第五章:动量定理的实验验证5.1 动量定理实验的原理介绍动量定理实验的原理,说明通过实验验证动量定理的正确性5.2 动量定理实验的步骤详细介绍动量定理实验的步骤,包括实验设备的准备、实验操作等5.3 动量定理实验的结果和分析分析动量定理实验的结果,得出结论:实验验证了动量定理的正确性第六章:动量定理在碰撞现象中的应用6.1 弹性碰撞与动量定理解释弹性碰撞的概念,并说明在弹性碰撞中动量守恒和机械能守恒的原理分析弹性碰撞中动量定理的应用,使用动量定理计算碰撞前后物体的动量变化6.2 非弹性碰撞与动量定理解释非弹性碰撞的概念,并说明在非弹性碰撞中动量守恒和机械能转化的原理分析非弹性碰撞中动量定理的应用,使用动量定理计算碰撞前后物体的动量变化第七章:动量定理在爆炸现象中的应用7.1 爆炸与动量定理解释爆炸过程中动量定理的应用,说明爆炸产生的冲击波和碎片对周围物体的影响分析爆炸中动量定理的应用,使用动量定理计算爆炸前后系统的动量变化7.2 爆炸波传播与动量定理解释爆炸波传播过程中动量定理的应用,说明爆炸波如何影响物体的动量和能量分析爆炸波传播中动量定理的应用,使用动量定理计算爆炸波传播过程中的动量变化第八章:动量定理在冲击现象中的应用8.1 冲击与动量定理解释冲击过程中动量定理的应用,说明冲击力对物体的影响以及动量的转移分析冲击中动量定理的应用,使用动量定理计算冲击前后物体的动量变化8.2 冲击吸收与动量定理解释冲击吸收过程中动量定理的应用,说明吸收材料如何减少冲击力对物体的影响分析冲击吸收中动量定理的应用,使用动量定理计算冲击吸收过程中的动量变化第九章:动量定理在实际工程中的应用9.1 动量定理在车辆碰撞中的应用解释车辆碰撞中动量定理的应用,说明车辆安全气囊和防撞梁的作用分析车辆碰撞中动量定理的应用,使用动量定理计算碰撞前后车辆的动量变化9.2 动量定理在航空航天中的应用解释航空航天中动量定理的应用,说明火箭推进和飞机飞行的原理分析航空航天中动量定理的应用,使用动量定理计算飞行器和火箭的动量变化强调动量和动量定理在物理学和工程学领域的重要性10.2 动量和动量定理的练习提供动量和动量定理的相关练习题目,包括计算题和应用题鼓励学生通过练习题目巩固所学知识,提高解题能力重点和难点解析重点环节一:动量的定义和矢量性质动量的定义是理解动量概念的基础,需要重点关注。
高中物理《动量和动量定理》教案新课标选修3
第十六章 动 量一.动量和冲量1.动量:物体的质量和速度的乘积叫做动量:p =mv⑴动量是描述物体运动状态的一个状态量,它与时刻相对应。
⑵动量是矢量,它的方向和速度的方向相同。
2.冲量:力和力的作用时间的乘积叫做冲量:I =Ft⑴冲量是描述力的时间积累效应的物理量,是过程量,它与时间相对应。
⑵冲量是矢量,它的方向由力的方向决定(不能说和力的方向相同)。
如果力的方向在作用时间内保持不变,那么冲量的方向就和力的方向相同。
⑶高中阶段只要求会用I=Ft 计算恒力的冲量。
对于变力的冲量,高中阶段只能利用动量定理通过物体的动量变化来求。
⑷要注意的是:冲量和功不同。
恒力在一段时间内可能不作功,但一定有冲量。
例1. 质量为m 的小球由高为H 的光滑斜面顶端无初速滑到底端过程中,重力、弹力、合力的冲量各是多大?解:力的作用时间都是g H g H t 2sin 1sin 22αα==,力的大小依次是mg 、 mg cos α和mg sin α,所以它们的冲量依次是:特别要注意,该过程中弹力虽然不做功,但对物体有冲量。
二、动量定理1.动量定理物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。
既I =Δp⑴动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因,冲量是物体动量变化的量度。
这里所说的冲量必须是物体所受的合外力的冲量(或者说是物体所受各外力冲量的矢量和)。
⑵动量定理给出了冲量(过程量)和动量变化(状态量)间的互求关系。
⑶现代物理学把力定义为物体动量的变化率:tP F ∆∆=(牛顿第二定律的动量形式)。
⑷动量定理的表达式是矢量式。
在一维的情况下,各个矢量必须以同一个规定的方向为正。
例2. 以初速度v 0平抛出一个质量为m 的物体,抛出后t 秒内物体的动量变化是多少? 解:因为合外力就是重力,所以Δp =F t =m g t有了动量定理,不论是求合力的冲量还是求物体动量的变化,都有了两种可供选择的等价的方法。
本题用冲量求解,比先求末动量,再求初、末动量的矢量差要方便得多。
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第十六章 动 量一.动量和冲量1.动量:物体的质量和速度的乘积叫做动量:p =mv⑴动量是描述物体运动状态的一个状态量,它与时刻相对应。
⑵动量是矢量,它的方向和速度的方向相同。
2.冲量:力和力的作用时间的乘积叫做冲量:I =Ft⑴冲量是描述力的时间积累效应的物理量,是过程量,它与时间相对应。
⑵冲量是矢量,它的方向由力的方向决定(不能说和力的方向相同)。
如果力的方向在作用时间内保持不变,那么冲量的方向就和力的方向相同。
⑶高中阶段只要求会用I=Ft 计算恒力的冲量。
对于变力的冲量,高中阶段只能利用动量定理通过物体的动量变化来求。
⑷要注意的是:冲量和功不同。
恒力在一段时间内可能不作功,但一定有冲量。
例1. 质量为m 的小球由高为H 的光滑斜面顶端无初速滑到底端过程中,重力、弹力、合力的冲量各是多大?解:力的作用时间都是g H g H t 2sin 1sin 22αα==,力的大小依次是mg 、 mg cos α和mg sin α,所以它们的冲量依次是:gH m I gH m I gH m I N G 2,tan 2,sin 2===合αα 特别要注意,该过程中弹力虽然不做功,但对物体有冲量。
二、动量定理1.动量定理物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。
既I =Δp⑴动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因,冲量是物体动量变化的量度。
这里所说的冲量必须是物体所受的合外力的冲量(或者说是物体所受各外力冲量的矢量和)。
⑵动量定理给出了冲量(过程量)和动量变化(状态量)间的互求关系。
⑶现代物理学把力定义为物体动量的变化率:tP F ∆∆=(牛顿第二定律的动量形式)。
⑷动量定理的表达式是矢量式。
在一维的情况下,各个矢量必须以同一个规定的方向为正。
例2. 以初速度v 0平抛出一个质量为m 的物体,抛出后t 秒内物体的动量变化是多少?解:因为合外力就是重力,所以Δp =F t =m g t有了动量定理,不论是求合力的冲量还是求物体动量的变化,都有了两种可供选择的等价的方法。
本题用冲量求解,比先求末动量,再求初、末动量的矢量差要方便得多。
当合外力为恒力时往往用Ft 来求较为简单;当合外力为变力时,在高中阶段只能用Δp 来求。
2.利用动量定理定性地解释一些现象例3. 鸡蛋从同一高度自由下落,第一次落在地板上,鸡蛋被打破;第二次落在泡沫塑料垫上,没有被打破。
这是为什么?解:两次碰地(或碰塑料垫)瞬间鸡蛋的初速度相同,而末速度都是零也相同,所以两次碰撞过程鸡蛋的动量变化相同。
根据Ft =Δp ,第一次与地板作用时的接触时间短,作用力大,所以鸡蛋被打破;第二次与泡沫塑料垫作用的接触时间长,作用力小,所以鸡蛋没有被打破。
(再说得准确一点应该指出:鸡蛋被打破是因为受到的压强大。
鸡蛋和地板相互作用时的接触面积小而作用力大,所以压强大,鸡蛋被打破;鸡蛋和泡沫塑料垫相互作用时的接触面积大而作用力小,所以压强小,鸡蛋未被打破。
)例4. 某同学要把压在木块下的纸抽出来。
第一次他将纸迅速抽出,木块几乎不动;第二次他将纸较慢地抽出,木块反而被拉动了。
这是为什么? 解:物体动量的改变不是取决于合力的大小,而是取决于合力冲量的大小。
在水平方向上,第一次木块受到的是滑动摩擦力,一般来说大于第二次受到的静摩擦力;但第一次力的作用时间极短,摩擦力的冲量小,因此木块没有明显的动量变化,几乎不动。
第二次摩擦力虽然较小,但它的作用时间长,摩擦力的冲量反而大,因此木块会有明显的动量变化。
3.利用动量定理进行定量计算利用动量定理解题,必须按照以下几个步骤进行:⑴明确研究对象和研究过程。
研究对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成的质点组。
质点组内各物体可以是保持相对静止的,也可以是相对运动的。
研究过程既可以是全过程,也可以是全过程中的某一阶段。
⑵进行受力分析。
只分析研究对象以外的物体施给研究对象的力。
所有外力之和为合外力。
研究对象内部的相互作用力(内力)会改变系统内某一物体的动量,但不影响系统的总动量,因此不必分析内力。
如果在所选定的研究过程中的不同阶段中物体的受力情况不同,就要分别计算它们的冲量,然后求它们的矢量和。
⑶规定正方向。
由于力、冲量、速度、动量都是矢量,在一维的情况下,列式前要先规定一个正方向,和这个方向一致的矢量为正,反之为负。
⑷写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量(或各外力在各个阶段的冲量的矢量和)。
⑸根据动量定理列式求解。
例5. 质量为m 的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间t 1到达沙坑表面,又经过时间t 2停在沙坑里。
求:⑴沙对小球的平均阻力F ;⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I 。
解:设刚开始下落的位置为A ,刚好接触沙的位置为B ,在沙中到达的最低点为C 。
⑴在下落的全过程对小球用动量定理:重力作用时间为t 1+t 2,而阻力作用时间仅为t 2,以竖直向下为正方向,有:m g (t 1+t 2)-F t 2=0,解得:()221t t t mg F += ⑵仍然在下落的全过程对小球用动量定理:在t 1时间内只有重力的冲量,在t 2时间内只有总冲量(已包括重力冲量在内),以竖直向下为正方向,有:m g t 1-I =0∴I =m g t 1这种题本身并不难,也不复杂,但一定要认真审题。
要根据题意所要求的冲量将各个外力灵活组合。
若本题目给出小球自由下落的高度,可先把高度转换成时间后再用动量定理。
当t 1>> t 2时,F >>mg 。
例6. 质量为M 的汽车带着质量为m 的拖车在平直公路上以加速度a 匀加速前进,当速度为v 0时拖车突然与汽车脱钩,到拖车停下瞬间司机才发现。
若汽车的牵引力一直未变,车与路面的动摩擦因数为μ,那么拖车刚停下时,汽车的瞬时速度是多大?解:以汽车和拖车系统为研究对象,全过程系统受的合外力始终为()a m M +,该过程经历时间为v 0/μg ,末状态拖车的动量为零。
全过程对系统用动量定理可得:()()()()000,v Mgg a m M v v m M v M g v a m M μμμ++='∴+-'=⋅+AC这种方法只能用在拖车停下之前。
因为拖车停下后,系统受的合外力中少了拖车受到的摩擦力,因此合外力大小不再是()a m M +。
例7. 质量为m =1kg 的小球由高h 1=0.45m 处自由下落,落到水平地面后,反跳的最大高度为h 2=0.2m ,从小球下落到反跳到最高点经历的时间为Δt =0.6s ,取g =10m/s 2。
求:小球撞击地面过程中,球对地面的平均压力的大小F 。
解:以小球为研究对象,从开始下落到反跳到最高点的全过程动量变化为零,根据下降、上升高度可知其中下落、上升分别用时t 1=0.3s 和t 2=0.2s ,因此与地面作用的时间必为t 3=0.1s 。
由动量定理得:mg Δt-Ft 3=0 ,F =60N三、动量守恒定律1.动量守恒定律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⑴系统不受外力或者所受外力之和为零;⑵系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计;⑶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。
⑷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除了22112211v m v m v m v m '+'=+,即p 1+p 2=p 1/+p 2/外,还有: 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。
(2000年高考综合题23 ②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。
四、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。
仔细分析一下碰撞的全过程:设光滑水平面上,质量为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。
/ /⑴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 +='+-=' (这个结论最好熟记下来,以后经常要用到。
)⑵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。
⑶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 +='+-=∆ (这个结论最好熟记下来,以后经常要用到。