16.3 动量守恒定律(二)

第三节动量守恒定律（二）

教学目标：

（一）知识与技能

掌握运用动量守恒定律的一般步骤。

（二）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。

（三）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。

教学过程：

（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：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）新课教学

1、动量守恒定律与牛顿运动定律

教师：给出问题

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，碰撞过程中1、2两球的加速度分别是

111m F a =

， 2

22m F a = 根据牛顿第三定律，F 1、F 2等大反向，即

F 1= - F 2

所以

2211a m a m -=

碰撞时两球间的作用时间极短，用t ∆表示，则有

t v v a ∆-'=

111， t

v v a ∆-'=2

22 代入2211a m a m -=并整理得

221

12211v m v m v m v m '+'=+ 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。）

2、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。

3、动量守恒定律的应用举例

例1、见教材14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】

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，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

推出A车时

m B v

1

－m A v=0

即：

v 1=v m

m

B

A

第n次推出A车时：

m A v＋m

B

v

n－1

=－m A v＋m B v n

则：

v n －v n－1＝v

m

m

B

A

2

，

所以

v n ＝v1＋（n－1）v

m

m

B

A

2

当v n≥v时，再也接不到小车，由以上各式得n≥5.5，所以取n＝6

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果进行“四舍五入”，一定要注意结论的物理意义。

（三）课堂小结

让学生自己概括总结本节的内容并与同学交流。

（四）布置作业：“问题与练习”4～7题。