动量守恒定律第三节动量守恒定律-人教版高中物理学案选修3_5
高中物理选修3-5动量守恒定律 碰撞的速度合理性公式
高中物理选修3-5动量守恒定律碰撞的速度合理性公式如此题:两个小球A 、B 在光滑水平面上相向运动,已知它们的质量分别是m 1= 4kg ,m 2= 2kg ,A 的速度v 1=3m /s (设为正),B 的速度v 2= -3m/s ,则它们发生正碰后,其速度可能分别是A. 均为+1 m /sB. +4 m /s 和-5m /sC. +2m /s 和- 1m /sD. -1m/s 和+5m /s 答案:AD一般解法:设碰撞后两物体速度分别是v A 和v B ,由动量守恒定律可以得到:m 1v 1+m 2v 2=m 1v A +m 2v B ①分别将v A =1m /s ,v B =1m /s ;v A =4m /s ,v B =-5m /s ;v A =2m /s ,v B =-1m /s ;v A =-1m /s ,v B =5m /s 代入①中;可验证4个选项都满足动量守恒定律,再看动能变化情况: 设碰撞前得动能为E k ,碰撞后的动能为E k ′E k = 12m 1v 12+ 12m 2v 22=27J E k ′=12m 1v A 2+ 12m 2v B 2 由于碰撞过程动能不可能增加,所以应有E k ≥E k ‘,据此可排除选项B ;选项C 虽满足E k ≥E k ‘,但A 、B 沿同一直线相向运动,发生碰撞后各自仍保持原来速度的方向(v A >0,v B <0),这显然是不符合实际的,因此选项C 错误;验证选项A 、D 均满足E k >E k ‘.故正确的选项为A (完全非弹性碰撞)和D (弹性碰撞)。
总结归纳后我们可以发现,被撞物体的速度(记为v 2)总在一个范围,假设被撞物体的起始速度为0,碰撞的物体起始速度为v 0,按照动量守恒定律和动能定理,我们可以求解被撞物体的速度(v 2)⎥⎦⎤⎢⎣⎡++∈0211021122,v m m m v m m m v 前者是分配速度,后者是教材例题的结论。
人教版高中物理选修3-5教学案:第十六章 第3节 动量守恒定律 -含答案
第3节动量守恒定律1.相互作用的两个或多个物体组成的整体叫系统,系统内部物体间的力叫内力。
2.系统以外的物体施加的力,叫外力。
3.如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变。
一、系统内力和外力1.系统:相互作用的两个或多个物体组成的整体。
2.内力:系统内部物体间的相互作用力。
3.外力:系统以外的物体对系统以内的物体的作用力。
二、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.适用条件:系统不受外力或者所受外力矢量和为零。
4.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。
1.自主思考——判一判(1)如果系统的机械能守恒,则动量也一定守恒。
(×)(2)只要系统内存在摩擦力,动量就不可能守恒。
(×)(3)只要系统受到的外力做的功为零,动量就守恒。
(×)(4)只要系统所受到合外力的冲量为零,动量就守恒。
(√)(5)系统加速度为零,动量不一定守恒。
(×)2.合作探究——议一议(1)如果在公路上有三辆汽车发生了追尾事故,将前面两辆汽车看作一个系统,最后面一辆汽车对中间汽车的作用力是内力,还是外力?如果将后面两辆汽车看作一个系统呢?提示:内力是系统内物体之间的作用力,外力是系统以外的物体对系统以内的物体的作用力。
一个力是内力还是外力关键是看所选择的系统。
如果将前面两辆汽车看作一个系统,最后面一辆汽车对中间汽车的作用力是系统以外的物体对系统内物体的作用力,是外力;如果将后面两辆汽车看作一个系统,最后面一辆汽车与中间汽车的作用力是系统内物体之间的作用力,是内力。
(2)动量守恒定律和牛顿运动定律的适用范围是否一样?提示:动量守恒定律比牛顿运动定律的适用范围要广。
人教版高中物理选修3-5教案
物理选修3-5教案第十六章 动量和动量守恒定律 16.1 实验:探究碰撞中的不变量目的要求通过这节课的学习,让学生掌握科学探究的思维方法,从最简单的关系开始寻找,利用身边的资源及已学过的原理,来完成该实验的探究过程。
重难点分析 一、重点本节课的重点在于如何让学生掌握科学探究的方法。
如何真正实现探究的过程。
二、难点本节课的难点在于,如何启发学生利用身边的一切可利用资源,来自行设计可行性较强的实验方案。
新课教学 一、新课引入碰撞是自然界中常见的现象。
比如,两节火车车厢之间的挂钩靠碰撞相连,台球由于两球的碰撞而改变运动状态。
两个迎面而来的人相撞后会相仰而倒,或者各自后退。
在微观粒子之间,更是由于相互碰撞而改变能量,甚至由于撞击而使得一种粒子转化为其他粒子。
二、新课教学由很多例子可知,两个物体碰撞前后的速度都会发生变化,物体的质量不同时速度变化也不一样。
那么,碰撞前后会不会有什么物理量保持不变?这节课主要介绍研究这个问题的实验。
(一)实验的基本思路研究最简单的情况——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。
思考一下,在一维碰撞的情况下,与物体有关的物理量有哪些? (学生答:质量m ,速度v ) 为什么与质量m 有关?(学生答:相互作用力下,质量越大的物体速度改变越慢)设两物体质量分别为m 1、m 2,碰撞前速度分别为v 1、v 2,碰撞后速度分别为1v '、2v '。
速度为矢量,因而需规定正方向。
问题是:物体的质量和速度在碰撞前后有什么不变的关系?质量必定是不变的,但质量只是惯性的量度,无法描述物体的运动状态。
而速度却是在碰撞前后改变的,那么,可否有一个物理量为质量与速度的某种关系,却又恰好能在碰撞前后保持不变呢?可能关系: ①22221122221121212121v m v m v m v m '+'=+ →这个关系不可能。
江西省宜春市宜春中学高中物理 第16章 动量守恒定律导学案3 新人教版选修3-5
江西省宜春市宜春中学高中物理 第16章 动量守恒定律导学案3 新人教版选修3-5知识要点:1. 掌握运用动量守恒定律的一般步骤2. 知道运用动量守恒定律解决临界问题,3. 并能分析物理过程,确定临界状态,挖掘隐含条件。
【预习导航 】1. 如图所示,与轻弹簧相连的物体A 停放在光滑的水平面上。
物体B 沿水平方向向右运动,跟与A 相连的轻弹簧相碰。
在B 跟弹簧相碰后,对于A 、B 和轻弹簧组成的系统,下列说法中正确的是( ) A .弹簧压缩量最大时,A 、B 的速度相同 B .弹簧压缩量最大时,A 、B 的动能之和最小C .弹簧被压缩的过程中系统的总动量不断减小D .物体A 的速度最大时,弹簧的弹性势能为零2.如图所示,质量m 1=0.3 kg 的小车静止在光滑的水平面上,车长L=1.5 m,现有质量m 2=0.2 kg 可视为质点的物块,以水平向右的速度v 0=2 m/s 从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止。
物块与车面间的动摩擦因数 =0.5,取g=10 m/s 2,求(1)物块在车面上滑行的时间t;(2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v ′不超过多少。
【自主学习 】1.如图所示,将两条磁性很强且完全相同的磁铁分别固定在质量相等的小车上,水平面光滑,开始时甲车速度大小为3m/s,乙车速度大小为2 m/s ,相向运动并在同一条直线上,当乙车的速度为零时,甲车的速度是多少?若两车不相碰,试求出两车距离最短时,乙车速度为多少?2. 如图所示,两个质量都为M 的木块A 、B 用轻质弹簧相连放在光滑的水平地面上,一颗质量为m 的子弹以速度v 射向A 块并嵌在其中,求弹簧被压缩后的最大弹性势能。
【合作探究 】1.甲乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏,甲和他乘的冰车质量共为M =30 kg ,乙和他乘的冰车质量也是30 kg (图5-2-14).游戏时,甲推着一个质量为m =15 kg 的箱子,和他一起以大小为v 0=2.0 m/s 的速度滑行.乙以同样大小的速度迎面滑来,为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住.若不计冰面的摩擦力,求甲至少要以多大的速度(相对于地面)将箱子推出,才能避免与乙相撞?2. 如图在光滑的水平台上静止着一块长50厘米,质量为1千克的木板,板的左端静止着一块质量为1千克的小铜块(可视为质点),一颗质量为10克的子弹以200米/秒的速度射向铜块,碰后以100米/秒速度弹回。
高中物理动量守恒定律教案最新范文
高中物理动量守恒定律教案最新范文(实用版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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选修3-5第十六章 第三节 动量守恒定律 课件
右端是系统内物体在另外同一时刻的动量的矢量和。
(2)式子的左端是系统内物体在同一时刻的动量的矢量和
(3)同一式子中各速度必须是相对于同一惯性参考系。 (4)不仅适用于低速、宏观领域,而且也适用于高速、
微观领域。
5.若一个系统所受外力的矢量和不为0,则:
系统所受合外力的冲量等于系统动量的变化。
0.9 m s
答:
例2.(P7)
解:取炸裂前火箭的速度方向为正方向,则:
由 mv m1v1 (m m1 )v2 mv m1v1 v2 m m1
得:
由题意可知v1为负值,因此v2为正值,即另一块 的速度方向与炸裂前火箭的速度方向相同。
答:
三、动量守恒定律的普适性
例: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。
即
I外 m1v1 m2v2 (m1v1 m2v2 )
m2
m1
F2
m2 m1
F1
m2
m1
例1.(P7)
解:取碰撞前货车的速度方向为正方向,两车碰撞 后共同运动的速度为v,则:
由 m1v1 (m1 m2 )v m1v1 v m1 m2
4
得:
1.8 10 2 m s 4 4 1.8 10 2.2 10
第十六章 动量守恒定律 第三节 动量守恒定律
一、几个基本概念
为了便于对问题的讨论和分析,我们引 入几个概念 系统: 存在相互作用的几个物体组成的整体 内力: 系统内各个物体间的相互作用力 外力: 系统外的其他物体作用在系统内任何 一个物体上的力
物理人教版高中选修3-5物理选修3-5_知识点总结提纲_精华版
物理人教版高中选修3-5物理选修3-5_知识点总结提纲_精华版-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN高中物理选修3-5知识点梳理一、动量动量守恒定律1、动量:可以从两个侧面对动量进行定义或解释:①物体的质量跟其速度的乘积,叫做物体的动量。
②动量是物体机械运动的一种量度。
动量的表达式P = mv。
单位是skg .动量是矢量,其方向就是瞬时速度的方向。
因为速度是相对的,所以m动量也是相对的。
2、动量守恒定律:当系统不受外力作用或所受合外力为零,则系统的总动量守恒。
动量守恒定律根据实际情况有多种表达式,一般常用等号左右分别表示系统作用前后的总动量。
运用动量守恒定律要注意以下几个问题:①动量守恒定律一般是针对物体系的,对单个物体谈动量守恒没有意义。
②对于某些特定的问题, 例如碰撞、爆炸等,系统在一个非常短的时间内,系统内部各物体相互作用力,远比它们所受到外界作用力大,就可以把这些物体看作一个所受合外力为零的系统处理, 在这一短暂时间内遵循动量守恒定律。
③计算动量时要涉及速度,这时一个物体系内各物体的速度必须是相对于同一惯性参照系的,一般取地面为参照物。
④动量是矢量,因此“系统总动量”是指系统中所有物体动量的矢量和,而不是代数和。
⑤动量守恒定律也可以应用于分动量守恒的情况。
有时虽然系统所受合外力不等于零,但只要在某一方面上的合外力分量为零,那么在这个方向上系统总动量的分量是守恒的。
⑥动量守恒定律有广泛的应用范围。
只要系统不受外力或所受的合外力为零,那么系统内部各物体的相互作用,不论是万有引力、弹力、摩擦力,还是电力、磁力,动量守恒定律都适用。
系统内部各物体相互作用时,不论具有相同或相反的运动方向;在相互作用时不论是否直接接触;在相互作用后不论是粘在一起,还是分裂成碎块,动量守恒定律也都适用。
3、动量与动能、动量守恒定律与机械能守恒定律的比较。
动量与动能的比较:①动量是矢量, 动能是标量。
普通高中课程标准实验教科书—物理选修3-5人教版第十六章动量守恒定律
普通高中课程标准实验教科书—物理(选修3-5)[人教版]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。
(3)通过物理学中的守恒定律,体会自然界的和谐与统一。
16.1 实验:探究碰撞中的不变量★新课标要求(一)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.(二)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。
(三)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。
★教学重点及难点本节教学重点是实验方案的设计与筛选;难点是通过实验数据的分析得出物体碰撞前后的不变量.★教学方法教师启发、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★课时安排1 课时★教学过程(一)引入新课师:之前,我们分别从动力学的角度、能量的角度研究了物体的运动规律,从今天开始我们将从另一个角度来学习研究物体运动规律的方法,也就是动量。
这节课我们就来学习第十六章第一节实验:探究碰撞中的不变量。
师:提到碰撞现象,不但生活中到处可见,大到宏观天体之间、小到微观粒子之间也同样存在着碰撞。
人教版物理选修3-5课件第16章第三节
解析:(1)两车相距最近时,两车的速度相同, 设该速度为 v, 取乙车的速度方向为正方向. 由 动量守恒定律得 m 乙 v 乙-m 甲 v 甲 =(m 甲+m 乙 )v 所以两车最近时,乙车的速度为 m乙 v乙-m甲 v甲 1×3-0.5×2 v= = m/s m甲+m乙 0.5+1 4 = m/s≈1.33 m/s. 3
临界问题的分析
例3
(2011年高考山东理综卷)如图16-3-4所 示,甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分 别为10m、12m,两船沿同一直线同一方向运动, 速度分别为2v0 、v0.为避免两船相撞,乙船上的 人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船,甲 船上的人将货物接住,求抛出货物的最小速 度.(不计水的阻力)
(2)甲车开始反向时,其速度为 0,设此时乙车 的速度为 v 乙 ′,由动量守恒定律得 m 乙 v 乙-m 甲 v 甲 =m 乙 v 乙′ m乙 v乙-m甲 v甲 1×3-0.5×2 得 v 乙 ′= = m/2 m/s
动量守恒定律与机械能守恒定 律的综合应用
(3)同时性:动量守恒定律方程两边的动量分别 是系统在初、末态的总动量,初态动量中的速 度必须是相互作用前同一时刻的瞬时速度,末 态动量中的速度必须是相互作用后同一时刻的 瞬时速度. (4)普适性:动量守恒定律不仅适用于两个物体 组成的系统,也适用于多个物体组成的系 统.不仅适用于宏观物体组成的系统,也适用 于微观粒子组成的系统.
例2
(2)选车的运动方向为正,人跳出车后,车的速 度为 v,车的动量为 60v,人的动量为-40×4, 由动量守恒定律有(60+40)×2=60v-40×4 解得 v=6 m/s. (3)选车的运动方向为正,人跳出车后,车的速 度为 v,车的动量为 60v,人的动量为-40×(4 -2),由动量守恒定律有(60+40)×2=60v- 40×(4-2) 14 解得 v= m/s. 3
2024-2025学年高中物理第16章动量守恒定律2动量和动量定理教案新人教版选修3-5
9.动量守恒的推导:动量守恒的推导可以通过系统的总动量在相互作用过程中的不变性来进行。假设系统由两个物体组成,分别为物体1和物体2,物体1的动量为p1 = m1v1,物体2的动量为p2 = m2v2。在相互作用过程中,物体1对物体2的作用力与物体2对物体1的作用力大小相等、方向相反,即F12 = -F21。根据动量定理,物体1的动量变化量为Δp1 = F12Δt,物体2的动量变化量为Δp2 = F21Δt。将两个动量变化量相加,得到系统总动量的变化量为Δp1 + Δp2 = 0,即系统总动量保持不变。
重点难点及解决办法
重点:
1.动量定理的数学表达式及含义
2.动量定理在实际问题中的应用
难点:
1.动量定理的数学推导过程
2.动量定理在复杂情境中的应用
解决办法:
1.通过物理实验和动画演示,帮助学生直观理解动量定理的物理意义,引导学生动手操作,加深对动量定理的理解。
2.分步骤讲解动量定理的数学推导过程,通过例题演示动量定理在实际问题中的应用,引导学生逐步掌握动量定理的解题方法。
3.提供丰富的练习题,涵盖不同难度的题目,让学生在练习中巩固动量定理的知识,培养学生的解题能力。
4.组织小组讨论,鼓励学生分享解题心得,培养学生的合作交流能力。
教学资源
1.软硬件资源:多媒体教室、物理实验室、计算机、投影仪、白板、教学模型等。
2.课程平台:学校教学管理系统、物理教学资源库等。
3.信息化资源:动量和动量定理相关的教学视频、动画、PPT课件、练习题等。
爆炸问题 高一物理人教版3-5《动量守恒定律》
爆炸模型河南省信阳高级中学 陈庆威 2021.06.01一、模型的特点1.动量守恒:由于爆炸是极短时间内完成的,爆炸物体间的相互作用力远大于受到的外力,所以在爆炸过程中,系统的总动量守恒。
2.动能增加:在爆炸过程中,由于有其他形式的能量(如化学能)转化为动能,所以爆炸后系统的总动能增加。
3.位置不变:由于爆炸的时间极短。
因而作用过程中,物体产生的位移很小,一般可以忽略不计,可认为物体爆炸后仍然从爆炸前的位置以新的动量开始运动。
二、模型分析【模型一】炸药类“爆炸”模型情景1——静止类:如图,质量分别为A m 、B m 的可视为质点A 、B 间夹着质量可忽略的火药.一开始二者静止,点燃火药(此时间极短且不会影响各物体的质量和各表面的光滑程度),则:A 、B 组成的系统动量守恒:B B A A v m v m =①得: AB B A m m v v = ② ②式表明在爆炸过程中相互作用的两个物体间获得的速度与它们的质量成反比。
A 、B 组成的系统能量守恒:222121B B A A v m v m E +=化学能③ 又根据动量与动能的关系k mE P 2=得kB B kA A E m E m 22=④ 进一步化简得:AB kB k m m E E =A ⑤ ⑤式表明在爆炸过程中相互作用的两个物体间获得的动能与它们的质量成反比。
②⑤联立可得:化学能E m m m E B A B kA += 化学能E m m m E BA A kB +=⑥ 情景2——运动类: 若原来A 、B 组成的系统以初速度v 在运动,运动过程中发生了爆炸现象则:A 、B 组成的系统动量守恒:B B A A B A v m v m v m m +=+)(⑦A 、B 组成的系统能量守恒:2222)(2121-2121B A BA B A B A B B A A v v m m m m v m m v m v m E -+=++=)(化学能⑧ 【模型二】弹簧的“爆炸”模型A 、B 组成的系统动量守恒:B B A A v m v m =① 得:AB B A m m v v = ② ②式表明在爆炸过程中相互作用的两个物体间获得的速度与它们的质量成反比。
人教版高中物理选修3-5第十六章 动量守恒定律
高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)第十六章动量守恒定律第一节实验:探究碰撞中的不变量知识点实验探究的思路1.在利用悬线悬挂等大小球探究碰撞中的不变量实验中,下列说法正确的是( )A.悬挂两球的细绳长度要适当,且等长B.由静止释放小球以便较准确计算小球碰前速度C.两小球必须都是钢性球,且质量相同D.两小球碰后可以粘合在一起共同运动2.在“验证动量守恒定律”的实验中,必须测量的量有( )A.小球的质量m1和m2B.小球的半径rC.桌面到地面的高度H D.小球m1的起始高度hE.小球从抛出到落地的时间t F.小球m1和m2碰撞后飞出的水平距离G.小球m1未碰撞前飞出的水平距离3.在做“碰撞中的动量守恒”实验时,必须做到( )A.斜槽轨道必须是笔直的B.把小球放到斜槽末端的槽口时,小球必须能够静止C.碰撞的瞬间,入射球与被碰球的球心连线与轨道的末端的切线平行D.以上都不需要做到4.如图所示,在实验室用两端带竖直挡板C、D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M的滑块A、B,做“探究碰撞中的不变量”的实验,实验步骤如下:(1)把两滑块A:B紧贴在一起,在A上放质量为州的砝码,置于导轨上,用电动卡销卡住A、B,在A、B的固定挡板间放入一弹簧,使弹簧处于水平压缩状态。
(2)按下电钮使电动卡销放开,同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器,A、B与挡板C、D碰撞的阿时,电子计时器自动停表,记下A至C的运动时间t1和B至D的运动时间t2。
(3)重复几次取t1、t2的平均值.①在调整气垫导轨时应注意;②应测量的数据还有;③只要关系式成立,即可得出碰撞中守恒的量是动量的矢量和。
5.如图所示为气垫导轨上两个滑块A、B相互作用后运动过程的频闪照片,频闪的频率为10 Hz.开始两个滑块静止,它们之间有一根被压缩的轻质弹簧,滑块用绳子连接,绳子烧断后,两个滑块向相反方向运动.已知滑块A、B的质量分别为200g、300g。
根据照片记录的信息,释放弹簧,A、B离开弹簧后,A滑块做运动,其速度大小为。
高中物理选修3—5知识点
物理选修3-5知识点总结一、动量守恒定律1、动量守恒定律的条件:系统所受的总冲量为零(不受力、所受外力的矢量和为零或外力的作用远小于系统内物体间的相互作用力),即系统所受外力的矢量和为零。
(碰撞、爆炸、反冲) 注意:内力的冲量对系统动量是否守恒没有影响,但可改变系统内物体的动量。
内力的冲量是系统内物体间动量传递的原因,而外力的冲量是改变系统总动量的原因。
2、动量守恒定律的表达式m1v1+m2v2=m1v1/+m2v2/ (规定正方向) △p1=-△p、某一方向动量守恒的条件:系统所受外力矢量和不为零,但在某一方向上的力为零,则系统在这个方向上的动量守恒。
必须注意区别总动量守恒与某一方向动量守恒。
4、碰撞(1)完全非弹性碰撞:获得共同速度,动能损失最多动量守恒,(2)弹性碰撞:动量守恒,碰撞前后动能相等;动量守恒,;动能守恒,; 特例1:A、B两物体发生弹性碰撞,设碰前A初速度为v0,B静止,则碰后速度,vB=. 特例2:对于一维弹性碰撞,若两个物体质量相等,则碰撞后两个物体互换速度(即碰后A的速度等于碰前B的速度,碰后B的速度等于碰前A的速度)(3)一般碰撞:有完整的压缩阶段,只有部分恢复阶段,动量守恒,动能减小。
5、人船模型--两个原来静止的物体(人和船)发生相互作用时,不受其它外力,对这两个物体组成的系统来说,动量守恒,且任一时刻的总动量均为零,由动量守恒定律,有mv = MV (注意:几何关系)二、量子理论的建立黑体和黑体辐射1、量子理论的建立:1900年德国物理学家普朗克提出振动着的带电微粒的能量只能是某个最小能量值ε的整数倍,这个不可再分的能量值ε叫做能量子ε= hν。
h为普朗克常数(6.63×10-34J.S)①存在饱和电流,这表明入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多;②存在遏止电压: ;③截止频率:光电子的能量与入射光的频率有关,而与入射光的强弱无关,当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应;④效应具有瞬时性:光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过10-9s。
高中物理选修3-5动量守恒定律知识点总结
高中物理选修3-5动量守恒定律知识点总结动量守恒定律是物理课本选修3-5的内容,高中学生需要掌握重点知识点,下面小编给大家带来高中物理动量守恒定律知识点,希望对你有帮助。
高中物理动量守恒定律知识点 1. 动量守恒定律:研究的对象是两个或两个以上物体组成的系统,而满足动量守恒的物理过程常常是物体间相互作用的短暂时间内发生的。
2. 动量守恒定律的条件:(1)理想守恒:系统不受外力或所受外力合力为零(不管物体间是否相互作用),此时合外力冲量为零,故系统动量守恒。
当系统存在相互作用的内力时,由牛顿第三定律得知,相互作用的内力产生的冲量,大小相等,方向相反,使得系统内相互作用的物体动量改变量大小相等,方向相反,系统总动量保持不变。
即内力只能改变系统内各物体的动量,而不能改变整个系统的总动量。
(2)近似守恒:当外力为有限量,且作用时间极短,外力的冲量近似为零,或者说外力的冲量比内力冲量小得多,可以近似认为动量守恒。
(3)单方向守恒:如果系统所受外力的矢量和不为零,而外力在某方向上分力的和为零,则系统在该方向上动量守恒。
3. 动量守恒定律应用中需注意:(1)矢量性:表达式m1v1+m2v2=中守恒式两边不仅大小相等,且方向相同,等式两边的总动量是系统内所有物体动量的矢量和。
在一维情况下,先规定正方向,再确定各已知量的正负,代入公式求解。
(2)系统性:即动量守恒是某系统内各物体的总动量保持不变。
(3)同时性:等式两边分别对应两个确定状态,每一状态下各物体的动量是同时的。
(4)相对性:表达式中的动量必须相对同一参照物(通常取地球为参照物).4. 碰撞过程是指物体间发生相互作用的时间很短,相互作用过程中的相互作用力很大,所以通常可认为发生碰撞的物体系统动量守恒。
按碰撞前后物体的动量是否在一条直线上,有正碰和斜碰之分,中学物理只研究正碰的情况;碰撞问题按性质分为三类。
(1)弹性碰撞碰撞结束后,形变全部消失,碰撞前后系统的总动量相等,总动能不变。
动量守恒定律教案
动量守恒定律教案动量守恒定律教案1一、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。
因此本堂课先是在前堂课的基础上由老师介绍物理前辈就是在追寻不变量的努力中,逐渐明确了动量的概念,并经过几代物理学家的探索与争论,总结出动量守恒定律。
接下来学习动量守恒的条件,练习应用动量守恒定律解决简单问题。
二、学情分析学生由于知道机械能守恒定律,很自然本节的学习可以与机械能守恒定律的学习进行类比,通过类比建立起知识的增长点。
具体类比定律的内容、适用条件、公式表示、应用目的。
三、教法分析通过总结前节学习的内容来提高学生的分析与综合能力,通过类比教学来提高学生理解能力。
通过练习来提高学生应用理论解决实际问题的能力。
整个教学过程要围绕上述能力的提高来进行。
四、教学目标4.1知识与技能(1)知道动量守恒定律的内容、适用条件。
(2)能应用动量守恒定律解决简单的实际问题。
4.2过程与方法在学习的过程中掌握动量守恒定律,在练习的过程中应用动量守恒定律,并掌握解决问题的方法。
4.3情感态度与价值观体验理论的应用和理论的价值。
五、教学过程设计[复习与总结]前一节通过同学们从实验数据的处理中得出:两个物体各自的质量与自己速度的乘积之和在碰撞过程中保持不变。
今天我还要告诉大家,科学前辈在追寻“不变量”的过程,逐渐意识到物理学中还需要引入一个新的物理量——动量,并定义这个物理量的矢量。
[阅读与学习]学生阅读课本掌握动量的定义。
具体有定义文字表述、公式表示、方向定义、单位。
[例题1]一个质量是0.1kg的钢球,以6 m/s 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(如图二所示),求:(1)碰撞前后钢球的动量各是多少?(2)碰撞前后钢球的动量变化?分析:动量是矢量,虽然碰撞前后钢球速度的大小没有变化,都是6m/s,但速度的方向变化了,所以动量也发生了变化。
2020-2021高中物理3-5配套作业:第16章 第3节 动量守恒定律含解析
2020-2021学年高中物理人教版选修3-5配套作业:第16章第3节动量守恒定律含解析第十六章第三节请同学们认真完成[练案2]基础夯实一、选择题(单选题)1.如图所示,两位同学穿旱冰鞋,面对面站立不动,互推后向相反的方向运动,不计摩擦阻力,下列判断正确的是(C)A.互推后两同学总动量增加B.互推后两同学动量相等C.分离时质量大的同学的速度小一些D.互推过程中机械能守恒解析:两位同学组成的系统,所受外力之和为零,动量守恒,则m1v1=m2v2,p1与p2大小相等,方向相反,A、B不正确;若m1>m2,则v1<v2,C正确;互推过程中两同学的动能增大,机械能增加,D 不正确。
2.如图所示,光滑圆槽质量为M,静止在光滑的水平面上,其内表面有一小球被细线吊着恰位于槽的边缘处,如将线烧断,小球滑到另一边的最高点时,圆槽的速度为(A)A.0 B.向左C.向右D.不能确定解析:把小球m和物体M作为一个系统,因水平面光滑,故系统水平方向不受外力,水平方向动量守恒。
3.(2020·全国百所名校模拟统考一)如图所示,轻弹簧的一端固定在竖直墙上,一个光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上,弧形槽底端与水平面相切,让一个物块从槽上高h处由静止开始下滑。
下列说法正确的是(D)A.物块沿槽下滑的过程中,物块的机械能守恒B.物块沿槽下滑的过程中,物块与槽组成的系统动量守恒C.从物块压缩弹簧到被弹开的过程中,弹簧对物块的冲量等于零D.物块第一次被反弹后一定不能再次回到槽上高h处解析:物块沿槽下滑过程中,物块与弧形槽组成的系统机械能守恒,水平方向动量守恒,故AB错误;从物块压缩弹簧到被弹开的过程中,物块受到的冲量等于物块动量的变化,物体的动量变化量不为零,故物体受到的冲量不为零,C错误;物块反弹后追上弧形槽,上升到最高点时,物块和弧形槽具有相同的速度,全过程系统机械能守恒,故物块不能回到槽上高h处,D正确.4.如图所示,半径分别为R和r(R>r)的甲、乙两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连,在水平轨道CD上一轻弹簧被a、b两小球夹住,同时释放两小球,a、b球恰好能通过各自的圆轨道的最高点。
高中物理人教版选修3-5 16.3《动量守恒定律》说课稿
高三复习课《动量守恒定律》说课稿一、教材分析:动量守恒定律是自然界普遍适应的基本规律之一,宏观、微观都可适用。
利用动量的管点解决问题是高中物理的重要的解题方法之一,应用非常广泛。
如碰撞、反冲及天体物理中的“三体问题”等,动量守恒定律也更能够体现它简单、方便的优点。
动量守恒定律作为高中物理第三册选修课(人教版)的重要内容来学习,可以加深学生对物理基本体系的了解,掌握研究问题的方法,提高解决问题的能力。
另外,这部分知识也是高考的重要高频考点,在整个高中物理体系中是不可或缺的一部分。
二、教学目标分析1、知识目标:能在一维情况下两物体的相互作用中应用动量守恒定律,掌握碰撞、爆炸、反冲(人船模型)等模型规律。
2、能力目标:能在具体问题中判定动量是否守恒,熟练掌握运用动量定律解释现象和问题,知道用定律解题的基本思路和方法。
3、培养学生规范的解题态度和严谨的答题思路。
三、教学重点、难点1、掌握动量守恒定律及成立的条件。
2、用动量守恒定律解决问题。
三种模型的特点和拓展。
四、学生分析高三学生已经学习过本章知识,已经有了基本的印象和知识体系。
但对动量守恒定律与其它力学知识的联系即知识的体系认识不够。
在动量守恒定律应用中的灵活性不够。
故在一轮复习中,一是加强力学各知识点间联系(如弹簧情景、能量关系、圆周运动、电学知识等等)。
二是训练学生思维、提高应用能力(如点出学生应用中易错点、易混点)。
五、教法、学法分析多媒体展示、自主探究、小组合作交流。
本节教学我遵循学生认知规律,循序渐进的引导学生理解定律、灵活应用定律。
我先多媒体演示知识体系结构,让学生自学填空。
再通过自主测试,暴露问题,讲解和强调定律应用注意事项。
再进行知识迁移的教学,学生分组讨论三种模型。
六、教学程序(一)、引入课题。
刚刚上课,学生注意力往往停留在上课前,因此我从学生的认知规律出发,一上课就向学生提出问题:1、一个人在车里用力推车,车会不会动?2、平静河里靠的很近的小船,你从一只船跳到另一只船,会出现什么现象?有趣的问题吸引了学生的无意注意,学生回答后,我又紧接着提问“为什么出现这样的现象?”引发学生探究欲望,为了探疑,学生就把无意注意转为有意注意,顺利引入课题。
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第三节动量守恒定律学习目标知识导图知识点1 系统、内力和外力1.系统相互作用的两个或几个物体组成一个力学__系统__。
2.内力系统__内部__物体间的相互作用力。
3.外力系统__以外__的物体对系统__以内__的物体的作用力。
知识点2 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.适用条件系统不受__外力__或者所受__外力__之和为零。
知识点3 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。
预习反馈『判一判』(1)动量守恒定律适用于宏观物体,不适用于微观粒子。
(×)(2)一个系统初、末状态动量大小相等,即动量守恒。
(×)(3)两个做匀速直线运动的物体发生碰撞,这两个物体组成的系统动量守恒。
(√)(4)系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零。
(√)(5)系统动量守恒,动能不一定守恒,某一方向上动量守恒,系统整体动量不一定守恒。
(√)『选一选』(多选)下列四幅图所反映的物理过程中,系统动量守恒的是( AC )解析:A 中子弹和木块的系统在水平方向不受外力,竖直方向所受合力为零,系统动量守恒;B 中在弹簧恢复原长过程中,系统在水平方向始终受墙的作用力,系统动量不守恒;C 中木球与铁球的系统所受合外力为零,系统动量守恒;D 中木块下滑过程中,斜面始终受挡板的作用力,系统动量不守恒。
『想一想』如图三国演义“草船借箭”中,若草船的质量为m 1,每支箭的质量为m ,草船以速度v 1返回时,对岸士兵万箭齐发,n 支箭同时射中草船,箭的速度皆为v ,方向与船行方向相同。
由此,草船的速度会增加多少?(不计水的阻力)答案:nm m 1+nm(v -v 1) 解析:船与箭的作用过程系统动量守恒:m 1v 1+nmv =(m 1+nm )(v 1+Δv )得Δv =nmm 1+nm (v -v 1)。
探究一 对动量守恒定律的理解S 思考讨论i kao tao lun 1在光滑的水平面上有一辆平板车,一个人站在车上用大锤敲打车的左端,如图所示。
在连续的敲打下,这辆车能持续地向右运动吗?提示:当把锤头打下去时,锤头向右摆动,系统总动量要为零,车就向左运动;举起锤头时,锤头向左运动,车就向右运动。
用锤头连续敲击时,车只是左右运动,一旦锤头不动,车就会停下来,所以车不能持续向右运动。
G 归纳总结ui na zong jie1.研究对象 两个或两个以上相互作用的物体组成的系统。
2.对系统“总动量保持不变”的理解(1)系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等,不能误认为只是初、末两个状态的总动量相等。
(2)系统的总动量保持不变,但系统内每个物体的动量可能都在不断变化。
(3)系统的总动量指系统内各物体动量的矢量和,总动量不变指的是系统的总动量的大小和方向都不变。
3.动量守恒定律的不同表达式及含义(1)p =p ′,表示系统的总动量保持不变;在一维情况下,对由A 、B 两物体组成的系统有:m 1v 1+m 2v 2=m 1v ′1+m 2v ′2。
(2)Δp 1=-Δp 2,表示一个物体的动量变化与另一个物体的动量变化大小相等、方向相反;(3)Δp =0,表示系统的总动量增量为零,即系统的总动量保持不变。
4.动量守恒定律成立的条件(1)理想守恒:系统不受外力或系统所受外力的矢量和为零。
(2)近似守恒:系统所受外力的矢量和虽不为零,但系统外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力、爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力小得多,可以忽略不计。
(3)某一方向上守恒:系统所受外力的矢量和虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统动量守恒。
5.从“五性”理解动量守恒定律(1)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,动量不一定守恒。
(2)矢量性:定律的表达式是一个矢量式。
a .该式说明系统的总动量在任意两个时刻不仅大小相等,而且方向也相同。
b .在求系统的总动量p =p 1+p 2+…时,要按矢量运算法则计算。
(3)相对性:动量守恒定律中,系统中各物体在相互作用前后的动量,必须相对于同一惯性系,各物体的速度通常均为相对于地的速度。
(4)同时性:动量守恒定律中p 1、p 2…必须是系统中各物体在相互作用前同一时刻的动量,p 1′、p 2′…必须是系统中各物体在相互作用后同一时刻的动量。
(5)普适性:动量守恒定律不仅适用于两个物体组成的系统,也适用于多个物体组成的系统。
不仅适用于宏观物体组成的系统,也适用于微观粒子组成的系统。
特别提醒:(1)分析动量守恒时要着眼于系统,要在不同的方向上研究系统所受外力的矢量和。
(2)要深刻理解动量守恒的条件。
(3)系统动量严格守恒的情况是很少的,在分析守恒条件是否满足时,要注意对实际过程的理想化。
D 典例剖析ian li pou xi典例 1 (多选)如图所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧,两手分别按住小车,使它们静止,对两车及弹簧组成的系统,下列说法中正确的是( ACD )A .两手同时放开后,系统总动量始终为零B .先放开左手,后放开右手,此后动量不守恒C .先放开左手,后放开右手,总动量向左D .无论是否同时放手,只要两手都放开后,在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零 解题指导:明确研究对象→受力分析,明确内力、外力→根据条件做出判断要注意同时放开两手和一先一后放开的区别解析:当两手同时放开时,系统的合外力为零,所以系统的动量守恒,又因为开始时总动量为零,故系统总动量始终为零,选项A 正确;先放开左手,左边的小车就向左运动,当再放开右手后,系统所受合外力为零,故系统的动量守恒,放开右手时总动量方向向左,放开右手后总动量方向也向左,故选项B 错误而C 、D 正确。
综合上述分析可知选项A 、C 、D 正确。
,〔对点训练1〕 (吉林省长春十一中2016~2017学年高二下学期期中)如图所示,两带电的金属球在绝缘的光滑水平面上沿同一直线相向运动,A 带电荷量为-q ,B 带电荷量为+2q ,下列说法正确的是( C )A .相碰前两球运动中动量不守恒B .相碰前两球的总动量随距离的减小而增大C .碰撞前后两球组成系统动量守恒D .两球相碰分离后的总动量不等于相碰前的总动量,因为碰前作用力为引力,碰后为斥力解析:将两球看作整体分析时,整体受重力支持力,水平方向不受外力,故整体系统动量守恒。
故两球相碰分离后的总动量等于碰前的总动量;故C 正确,A 、B 、D 错误。
探究二 动量守恒定律的应用S 思考讨论i kao tao lun 2如图所示,质量为M 的小船在静止水平面上以速度v 0向右匀速行驶,一质量为m 的救生员站在船尾,相对小船静止。
若救生员以相对水面速率v 水平向左跃入水中,由此,能推知救生员跃出后小船的速率吗?(不计水的阻力)提示:根据动量守恒定律,选向右方向为正方向,则有(M +m )v 0=Mv 船-mv ,解得v 船=v 0+m M(v 0+v )。
G 归纳总结ui na zong jie应用动量守恒定律的解题步骤: 明确研究对象,确定系统的组成↓ 受力分析,确定动量是否守恒↓ 规定正方向,确定初末动量↓根据动量守恒定律,建立守恒方程↓ 代入数据,求出结果并讨论说明特别提醒:(1)动量守恒定律中的各速度都相对同一参考系,一般以地面为参考系。
(2)规定正方向后,方向与正方向一致的矢量取正值,方向与正方向相反的矢量取负值。
(3)若系统在某一方向上不受外力,则系统在这一方向上动量守恒。
但系统的动量不一定守恒。
D 典例剖析ian li pou xi典例2 一人站在静止于冰面的小车上,人与车的总质量M =70 kg ,当它接到一个质量m =20 kg 、以速度v 0=5 m/s 迎面滑来的木箱后,立即以相对于自己v ′=5 m/s 的速度逆着木箱原来滑行的方向推出,不计冰面阻力。
则小车获得的速度是多大?方向如何?解题指导:合理选取系统→判断系统动量是否守恒→明确各物体速度方向→定律应用→问题求解解析:设推出木箱后小车的速度为v ,此时木箱相对地面的速度为(v ′-v ),由动量守恒定律得mv 0=Mv -m (v ′-v )v =m (v 0+v ′)M +m =20×(5+5)70+20m/s =2.2m/s 。
与木箱的初速度v 0方向相同。
答案:2.2m/s 方向与木箱的初速度v 0相同,〔对点训练2〕 如图所示,进行太空行走的宇航员A 和B 的质量分别为80kg 和100kg ,他们携手远离空间站,相对空间站的速度为0.1m/s 。
A 将B 向空间站方向轻推后,A 的速度变为0.2m/s ,求此时B 的速度大小和方向。
答案:0.02m/s 远离空间站方向解析:根据动量守恒,(m A +m B )v 0=m A v A +m B v B ,代入数 据可解得v B =0.02m/s ,方向为离开空间站方向。
探究三 动量守恒定律与机械能守恒定律的比较S 思考讨论i kao tao lun3冲击摆的装置是一个用细线悬挂着的砂箱(如图所示),其过程为一粒质量为m 的弹丸以水平速度v 击中砂箱,弹丸陷入箱内,使砂箱摆至某一高度。
此过程中,子弹和砂箱组成的系统动量守恒吗?机械能守恒吗?提示:子弹射入砂箱的过程,动量守恒,机械能不守恒;子弹和砂箱向上摆动的过程,动量不守恒,机械能守恒。
G 归纳总结ui na zong jie动量守恒定律与机械能守恒定律的比较段运动过程有直接关系。
(2)对于涉及相互作用的系统的能量转化问题时,可综合应用动量守恒定律、机械能守恒定律、动能定理、能量守恒定律、功能关系列出相应方程分析解答。
D 典例剖析ian li pou xi典例3 (宁夏育才中学2017~2018学年高三上学期检测)在光滑水平面上有一质量M =4kg 的滑块,滑块的一侧为一光滑的14圆弧,水平面恰好与圆弧相切,圆弧半径R =1m 。
一质量m =1kg 的小球以速度v 0向右运动冲上滑块,g 取10m/s 2。
若小球刚好没有冲出14圆弧的上端,求:(1)小球的初速度v 0的大小;(2)滑块获得的最大速度。
解析指导:(1)小球与滑块相互作用的过程中水平方向上动量守恒。
(2)该系统的机械能守恒。
(3)小球从滑块左端滑出时滑块获得的速度最大。
答案:(1)5m/s (2)2m/s解析:(1)当小球上升到滑块的最上端时,小球与滑块水平方向的速度相同,设为v 1,根据水平方向动量守恒有:mv 0=(m +M )v 1系统机械能守恒,有:12mv 20=12(m +M )v 21+mgR 解得:v 0=5m/s(2)小球到达最高点以后又滑回,此过程滑块做加速运动,当小球离开滑块时滑块的速度最大,研究小球从开始冲上滑块到离开滑块的过程,根据动量守恒和机械能守恒,有:mv 0=mv 2+Mv 312mv 20=12mv 22+12Mv 23 解得: v 3=2m/s 。