动量守恒定律 高中物理选修教案教学设计 人教版
2024-2025学年高中物理第一章动量守恒定律3动量守恒定律教案新人教版选择性必修第一册
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3.成果分享:每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上,以便全班都能看到。
五、总结回顾(用时5分钟)
今天的学习,我们了解了动量守恒定律的基本概念、重要性和应用。同时,我们也通过实践活动和小组讨论加深了对动量守恒定律的理解。我希望大家能够掌握这些知识点,并在日常生活中灵活运用。最后,如果有任何疑问或不明白的地方,请随时向我提问。
二、核心素养目标
本节课旨在培养学生的物理学科核心素养,主要包括:科学思维、科学探究、科学态度与价值观。具体目标如下:
1. 科学思维:通过对动量守恒定律的学习,培养学生运用科学思维方法分析和解决问题的能力,使其能够运用动量守恒的观点解释生活中的物理现象。
2. 科学探究:在探讨动量守恒条件的过程中,培养学生进行科学探究的能力,学会从实际问题中提取有用信息,运用实验和数学方法验证动量守恒定律。
5. 问题:一个物体以速度v1撞击另一个物体,撞击后第二个物体的速度变为v2。请根据动量守恒定律,计算撞击前第一个物体的速度。
解答:设撞击前第一个物体的速度为v1,第二个物体的速度为v2。根据动量守恒定律,可以列出以下方程:
m1v1 = m1v2 + m2v2
通过解方程,可以得到撞击前第一个物体的速度。
三、实践活动(用时10分钟)
1.分组讨论:学生们将分成若干小组,每组讨论一个与动量守恒定律相关的实际问题。
2.实验操作:为了加深理解,我们将进行一个简单的实验操作。这个操作将演示动量守恒的基本原理。
3.成果展示:每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。
2024-2025学年高中物理第16章动量守恒定律4碰撞教案新人教版选修3-5
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目标:让学生了解动量守恒定律的基本概念、组成部分和原理。
过程:
讲解动量守恒定律的定义,包括其主要组成元素或结构。
详细介绍动量守恒定律的组成部分或功能,使用图表或示意图帮助学生理解。
3.动量守恒定律案例分析(20分钟)
目标:通过具体案例,让学生深入了解动量守恒定律的特性和重要性。
1.科学思维:通过学习动量守恒定律,培养学生运用科学思维解决物理问题的能力。学生能够理解碰撞的基本概念,掌握动量守恒定律的应用,并能运用该定律分析实际碰撞问题。
2.科学探究:在探究碰撞过程中,培养学生进行实验观察、数据分析和归纳总结的能力。学生能够通过观察碰撞实验,发现并总结碰撞的基本规律,进一步理解动量守恒定律。
过程:
选择几个典型的碰撞案例进行分析。
详细介绍每个案例的背景、特点和意义,让学生全面了解动量守恒定律的多样性或复杂性。
引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响,以及如何应用动量守恒定律解决实际问题。
4.学生小组讨论(10分钟)
目标:培养学生的合作能力和解决问题的能力。
过程:
将学生分成若干小组,每组选择一个与动量守恒定律相关的主题进行深入讨论。
教学资源准备
1.教材:确保每位学生都有新人教版选修3-5第16章的教材。此外,教师需要准备教材的电子版,以便在教学过程中进行查阅和展示。
2.辅助材料:为了帮助学生更好地理解动量守恒定律,教师应准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源。这些资源可以包括动量和速度的关系图、碰撞类型的示意图、实际碰撞案例的视频等。
8.安全须知:在进行实验操作时,教师应向学生讲解实验过程中的安全注意事项,确保学生在实验过程中不受伤。
2024-2025学年高中物理第一章动量守恒定律1、2动量动量定理教案新人教版选择性必修第一册
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四、教学方法与手段
教学方法:
1. 讲授法:教师通过讲解动量和动量定理的基本概念、原理和公式,为学生提供系统的知识框架。在讲授过程中,教师可以通过生动的例子和实际应用场景,激发学生的兴趣和理解。
对于应用动量定理的难点,我计划让学生更多的参与进来,通过小组合作和讨论,共同解决问题。我会提供一些实际问题的案例,让学生分小组进行分析和讨论,找出解决问题的方法。此外,我还会安排一些课后作业,让学生在课后进一步巩固所学知识。
八、课堂
1. 提问评价:通过提问学生关于动量和动量定理的概念、公式和应用等问题,了解学生对知识点的掌握程度。对于回答正确的学生,给予肯定和鼓励;对于回答错误的学生,及时给予指导和纠正,帮助他们理解并掌握相关知识点。
答案:根据动量定理 FΔt=Δp,其中 F=10N,Δt=2s,所以 Δp=10N×2s=20kg·m/s。
3. 动量守恒定律
(3) 题目:一个质量为1kg的物体以5m/s的速度与另一个质量为2kg的物体以3m/s的速度相撞,求两个物体的最终速度。
答案:根据动量守恒定律,系统总动量保持不变,即 m1v1+m2v2=m1v'1+m2v'2。将已知数值代入公式,解得 v'1=1m/s,v'2=4m/s。
2. 观察评价:在课堂教学中,通过观察学生的参与程度、反应和表现,了解他们的学习状态。对于积极参与课堂讨论、提问和回答问题的学生,给予肯定和鼓励;对于沉默寡言、反应迟钝的学生,及时给予关注和指导,激发他们的学习兴趣和主动性。
2024-2025学年高中物理第一章动量守恒定律1、2动量动量定理教案新人教版选择性必修第一册
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主备人
备课成员
教学内容
本节课的教学内容来自于2024-2025学年高中物理第一章《动量守恒定律》的1、2节,分别是《动量》和《动量定理》。教材为新人教版选择性必修第一册。
本章主要内容包括:
1. 动量的定义及其计算公式,即动量p等于质量m与速度v的乘积,p=mv。
板书设计
1. 动量的定义与计算
① 动量p = mv
② 矢量性质:方向与速度相同
③ 动量变化:Δp = FΔt
2. 动量定理
① 动量定理内容:合外力对物体动量的变化率等于物体所受的合外力
② 动量定理公式:FΔt = Δp
③ 动量定理的应用:求解物体在受力过程中的动量变化以及冲量
3. 动量守恒定律
① 动量守恒定律条件:不受外力或内力远大于外力
此外,我还注意到,学生在小组讨论和课堂展示方面表现出了不同的能力和风格。有的学生积极参与讨论,而有的学生则比较内向,不愿意表达自己的观点。为了促进学生的参与和互动,我计划在未来的教学中,更多地使用小组合作和角色扮演等教学方法,鼓励所有学生积极参与课堂讨论和展示。
最后,我意识到,我需要更加关注学生的个别差异,了解每个学生的学习需求和学习风格。为了实现这一点,我计划在未来的教学中,更多地使用个性化教学方法,根据每个学生的学习需求和学习风格,提供个性化的指导和帮助。
首先,我发现学生在理解动量的矢量性质和动量定理的应用方面存在困难。尽管我通过图表和实例来帮助学生理解,但仍然有一些学生无法准确地把握动量实验来帮助学生理解这些概念,同时提供更多的练习题来巩固学生的理解。
其次,学生在应用动量守恒定律解决实际问题时也遇到了困难。虽然我提供了多个实际案例,但学生仍然难以将理论应用到实际问题中。为了改进这一点,我计划在未来的教学中,更多地使用问题解决式的教学方法,让学生在解决实际问题的过程中,逐步理解和掌握动量守恒定律的应用。
1.3 动量守恒定律(教学设计)-高二物理人教版选择性必修第一册)_
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1.3 动量守恒定律教学设计展示情景:如图中在光滑水平桌面上做匀速运动的两个物体A ,B ,当B 追上A 时发生碰撞。
碰撞后A 、B 的速度分别是v′1和v′2。
碰撞过程中A 所受B 对它的作用力是F 1,B 所受A 对它的作用力是F 2。
碰撞时,两物体之间力的作用时间用Δt 表示。
你能根据以上信息推导A 、B 碰撞之后动量之和的变化情况吗?引导学生思考回答。
(二)推导过程(1)以物体A 为研究对象,根据动量定理,物体A 动量的变化量等于它所受作用力F 1的冲量,即 11111v m v m t F -'=∆ (2)以物体B 为研究对象,物体B 动量的变化量等于它所受作用力F 2的冲量,即 22222v m v m t F -'=∆ (3) 根据牛顿第三定律可知两个物体碰撞过程中的每个时刻相互作用力21F F -=(4) 整理得''11221122m +m m +m =v v v v ''1212p +p p +p =(三)归纳总结提出问题:碰撞前后满足动量之和不变的两个物体的受力情况是怎么样的呢?利用下图引导学生思考:在学生总结归纳基础上提炼:1.两物体各自即受到对方的作用力,同时又受到重力和桌面的支持力,重力和支持力是一对平衡力。
2.两个碰撞的物体在受到外部对它们的作用力的矢量和为零的情况下动量守恒。
教师直接在上述基础上提炼系统及系统的内力和外力:1.系统:相互作用的两个(或多个)物体构成一个系统。
2.内力:系统内部物体相互之间的作用力。
3.外力:外部物体对系统内部物体的作用力。
(二)动量守恒定律然后让学生阅读课文,总结动量守恒定律的内容及条件。
教师在对学生回答交流上总结提炼以下知识: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:'''22112211v m v m v m v m P P +=+=3.条件:①系统不受外力或所受合外力为零(严格条件)①虽然受外力不为零,但内力>>外力,且作用时间极短,爆炸,碰撞类问题(近似条件)①虽然受外力不为零,但某方向上不受外力,则该方向动量守恒。
1.3动量守恒定律+教学设计2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
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课题 1.3 动量守恒定理课型新授课课时 2 主备人授课教师教材分析《动量守恒定律》是高中物理选择性必修一第1第三节的内容。
它是本章的重点,同时也是力学部分的重要内容。
动量守恒定律是自然界中最普遍最重要的基本规律之一。
它虽然可以由牛顿定律推导出来,但其适用范围要比牛顿定律广泛的多,不仅适用于宏观低速的物体,而且适用于微观高速运动的粒子,因此它在整个物理学中占有非常重要的地位。
学情分析学生在学习本节内容之前已经学习了动量和动量定理,有一定的知识储备,同时也具备一定的逻辑思维能力,能在熟悉的问题情境中应用常见的物理模型,但在新情境中则不行;学生已掌握科学探究的一般方法,但基于证据证明物理结论的能力有待提高。
教学目标与核心素养1.知道相互作用的两个物体的冲量及动量变化特点.2.理解系统、内力、外力的概念.3.知道动量守恒定律的内容及表达式,理解其守恒的条件.4.了解动量守恒定律的普遍意义,会用动量守恒定律解决实际问题.重点理解和基本掌握动量守恒定律。
难点对守恒条件的掌握。
教学内容及教师活动设计学生活动二次备课环节一:导入新课一、学习目标1.知道相互作用的两个物体的冲量及动量变化特点.2.理解系统、内力、外力的概念.3.知道动量守恒定律的内容及表达式,理解其守恒的条件.4.了解动量守恒定律的普遍意义,会用动量守恒定律解决实际问题.二、情景引入对于冰壶等物体的碰撞也是这样么?怎样证明这一结论?这是一个普遍的规律么?了解本节课学习目标引导学生研究生活中常见的两个物体的碰撞的情景,帮助学生建构物理模型。
动量定理给出了单个物体受力与动量变化量之间的关系接下来我们用动量定理分别研究两个相互作用的物体,看看是否会有新收获?一、相互作用的两个物体的动量改变二、动量守恒定律变化是绝对的,不变是相对的。
只有明确了引起变化的原因,才能进一步判断是否存在不变的可能性以及不变所需要的条件。
所以,在一个守恒的特殊模型基础上,为了不失一般性,赋予更加一般的条件,可以推得更加一般的结论(系统总动量变化的原因)。
人教版高中物理选修3-516.3动量守恒定律教学设计
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- 分发习题纸,让学生独立完成相关的习题。
- 对学生的练习进行点评和指导,帮助学生巩固对动量守恒定律的理解。
- 针对学生的困难点进行讲解和辅导,确保学生能够掌握动量守恒定律的应用。
- 对本节课的学习内容进行总结,强调动量守恒定律的重要性和应用范围。
- 鼓励学生在课后继续深入学习和探索动量守恒定律的相关知识。
学情分析
在进入高中物理选修3-5 16.3动量守恒定律的学习之前,学生们已经掌握了动量的概念和计算方法,具备了一定的物理逻辑思维能力。然而,对于动量守恒定律的深层含义和应用,部分学生可能还存在理解上的困难。
在知识层面,大部分学生已经能够理解质量和速度对动量的决定作用,但将其应用于复杂情境中,如多个物体相互作用的情况,他们可能会感到困惑。在能力层面,学生们在实验操作和数据处理方面具备一定的基础,但动量守恒定律的实际应用训练相对较少。
3. 综合评价:
通过这些评价方式,我可以全面了解学生的学习情况,及时发现问题并进行解决,帮助学生更好地理解和掌握动量守恒定律。同时,我也会根据学生的评价结果,调整教学方法和策略,以提高教学效果,促进学生的学习进步。
板书设计
1. 本文重点知识点:
- 动量守恒定律的定义
- 动量守恒的条件
- 动量守恒定律的应用
- 实验教学
- 多媒体演示
- 小组讨论
- 互动提问
- 习题训练
这些资源的整合将有助于提高教学效果,使学生能够从不同角度理解和掌握动量守恒定律。
教学过程
课前准备:
- 确认学生已经掌握了动量的概念和计算方法。
- 准备好实验室设备,确保动量守恒实验装置的正常运行。
- 准备动量守恒定律教学视频和动画演示,以便在课堂上进行多媒体演示。
高中物理《动量守恒定律》教学设计【优秀3篇】
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高中物理《动量守恒定律》教学设计【优秀3篇】高中物理教学设计篇一一、内容人教版普通高中课程标准试验教科书物理必修2第六章第4节《万有引力理论的成就》二、教学分析1.教材分析本节课是《万有引力定律》之后的一节,内容是万有引力在天文学上的应用。
教材主要安排了“科学真是迷人”、“计算天体质量”和“发现未知天体”三个标题性内容。
学生通过这一节课的学习,一方面对万有引力的应用有所熟悉,另一方面通过卡文迪许“称量地球的质量”和海王星的发现,促进学生对物理学史的学习,并借此对学生进行情感、态度、价值观的学习。
2.教学过程概述本节课从宇宙中具有共同特点的几幅图片入手,对万有引力提供天体圆周运动的向心力进行了复习引入万有引力在天体运动中有什么应用呢?接下来,通过“假设你成为了一名宇航员,驾驶宇宙飞船。
发现前方未知天体”,围绕“你有什么办法可以测出该天体的质量吗”全面展开教学。
密度的计算以及海王星的发现自然过渡和涉及。
在教材的处理上,既立足于教材,但不被教科书所限制,除了介绍教科书中重要的基本内容外,关注科技新进展和我国天文观测技术的发展,时代气息浓厚,反映课改精神,着力于培养学生的科学素养。
三、教学目标1.知识与技能(1)通过“计算天体质量”的学习,学会估算中数据的近似处理办法,学会运用万有引力定律计算天体的质量;(2)通过“发现未知天体”,“成功预测彗星的回归”等内容的学习,了解万有引力定律在天文学上的重要应用。
2.过程与方法运用万有引力定律计算天体质量,体验运用万有引力解决问题的基本思路和方法。
3.情感、态度、价值观(1)通过“发现未知天体”、“成功预测彗星的回归”的学习,体会科学定律在人类探索未知世界的作用;(2)通过了解我国天文观测技术的发展,激发学习的兴趣,养成热爱科学的情感。
四、教学重点1.中心天体质量的计算;2.“称量地球的质量”和海王星的发现,加强物理学史的教学。
五、教学准备实验器材、PPT课件等多媒体教学设备六、教学过程(一)、图片欣赏复习引入通过几张宇宙图片的欣赏,学生体验宇宙中螺旋的共同特点,万有引力提供向心力是天体都遵循的规律。
动量守恒定律物理教案优秀5篇
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动量守恒定律物理教案优秀5篇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’+m2v2’.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.动量守恒定律物理教案(精选篇2)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。
2024-2025学年新教材高中物理第一章动量守恒定律1动量教案新人教版选择性必修第一册
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3.动量守恒的条件:在一个封闭系统中,如果没有外力作用,系统的总动量保持不变。这意味着系统内部各个物体的动量变化之和为零。
4.动量守恒定律的应用:动量守恒定律在实际问题中的应用非常广泛。例如,在碰撞问题中,碰撞前后系统的总动量保持不变;在爆炸问题中,爆炸前后系统的总动量也保持不变。
核心素养目标
本节课的核心素养目标在于培养学生的物理学科素养,主要包括:
1.理解能力:通过实例分析,使学生能够理解并掌握动量的概念及其计算公式,理解动量守恒的条件。
2.分析能力:培养学生运用物理知识分析实际问题的能力,能够从生活中发现并运用动量守恒定律解决问题。
3.实践能力:通过动手实验,使学生能够将理论知识应用于实践,提高学生的动手操作能力和实验观察能力。
难点:
1.动量守恒定律在复杂情况下的应用:如何分析多个物体相互作用时的动量守恒问题。
2.动量守恒定律与实际问题的联系:将理论知识应用于解决生活中的物理问题。
解决办法:
1.利用实际例子和动画演示,帮助学生直观地理解动量的定义和计算方法。
2.通过互动讨论和小组合作,让学生在解决复杂问题时,学会运用动量守恒定律进行分析。
4.创新意识:鼓励学生在学习过程中提出新观点,培养学生的创新思维和探究精神。
5.团队协作:在课堂讨论和实验过程中,培养学生的团队协作能力,学会与他人共同探究问题。
重点难点及解决办法
重点:
1.动量的定义与计算公式:理解并掌握动量的概念,以及如何通过质量与速度的乘积计算动量。
2.动量守恒的条件:掌握在没有外力作用下,系统的总动量保持不变的原理。
4.题型四:动量守恒定律与能量守恒定律的结合
人教版高中物理选择性必修第1册 1.3 动量守恒定律-教学设计
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《动量守恒定律》教学设计【课题】动量守恒定律【教学时间】40分钟【教学对象】高中二年级学生【教材】人教版物理选择性必修1第一章第3节【教学目标】1.物理观念理解什么是系统,理解系统内的相互作用,分辨内力和外力。
2、科学思维、科学探究建构两个物体的碰撞模型,利用演示实验理解动量守恒定律的适用条件,培养学生观察分析、总结归纳能力。
归纳人船模型的特点,通过例题和变式总结如何应用动量守恒定律解题。
3、科学态度与责任体会科学定律的普适性和局限性,相比只适用于宏观、低速的牛顿运动定律,动量守恒定律适用于目前为止物理学研究的一切领域。
【教学重点】对动量守恒定律的理解和应用【教学难点】判断系统动量守恒的条件【教学过程设计】【构建模型 理论推理】 碰撞模型:理论推理:定理推导两物体碰撞前后的总动量的关系。
''11221122v v v v m +m m +m =教师引导学生研究生活中常见的两个物体的碰撞的情景,帮助学生建构物理模型。
学生:联系生活情景,将碰撞过程抽象化,构建碰撞理模型。
从生活走向物理,让学生很快能够参与学习,从而培养模型构建能力。
【总结定律 解释条件】 1.理解什么是系统、内力以及外力2. 定律内容:如果一个系统不受外力,或者外力矢量和为零,系统总动量保持不变。
'p p =3.解释动量守恒定律的三个适用条件并举例说明: (1)理想条件:不受外力/外力矢量和为零(2)近似条件:系统内力远大于外力(3)单向条件:某一方向上外力为零或该方向内力远大于外提问,讲授动量守恒定律的内容及使用条件。
根据教师的引导总结定律的内容和使用条件。
准确理解定律的内容和使用条件,从而能够在实际问题中判断是否符合应用动量守恒定律的条件。
力【练习判断守恒条件】情景中找出系统的外力,判断系统是否动量守恒。
1.两辆小车和压缩的弹簧2.子弹、木块和弹簧演示并引导学生观察,找出哪些物体组成系统,进而分析系统的内力和外力,最后提出问题:系统动量守恒吗?提出问题:系统受到的外力有没有包括力,分类讨论:光滑和粗糙面,进行科学论证:若地面光滑,烧断细线后,系统动量守恒。
2024-2025学年高中物理第16章动量守恒定律4碰撞教案新人教版选修3-5
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2. 碰撞类型
- 完全弹性碰撞:形状恢复,动能无损失
- 完全非弹性碰撞:粘合,动能损失最大
- 非弹性碰撞:介于两者之间,动能部分损失
3. 碰撞问题解决方法
- 动量守恒方程:m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'
- 能量守恒讨论:根据碰撞类型判断能量变化
教师活动:
- 发布预习任务:通过学校的学习平台,上传预习PPT和视频资料,明确要求学生预习动量守恒定律在碰撞中的应用。
- 设计预习问题:围绕碰撞问题,设计问题如“完全弹性碰撞与完全非弹性碰撞的区别是什么?”引导学生自主思考。
- 监控预习进度:通过学习平台的数据分析,了解学生的预习情况,并通过微信群提醒学生按时完成预习任务。
- 制作动量守恒定律和能量守恒在碰撞中应用的动态图表,帮助学生理解抽象概念。
- 设计和打印课堂练习题,包括不同难度的题目,以便进行分层教学。
3. 实验器材:
- 准备碰撞实验所需的器材,如滑轨、小车、碰撞球、速度传感器等,确保实验的准确性和安全性。
- 检查实验器材的功能性和校准情况,确保实验数据的有效性。
4. 实际应用与实验探究
- 案例分析:实际碰撞问题解析
- 实验设计:验证动量守恒定律
- 能量损失:观察碰撞中的能量转化和损失
课堂小结,当堂检测
- 动量守恒定律是解决碰撞问题的核心原理,它表明在没有外力作用的情况下,系统的总动量保持不变。
- 碰撞可以分为完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞和非弹性碰撞,它们在能量损失和速度变化方面有所不同。
- 设置分组讨论区域,配备白板或黑板,供学生讨论和展示解题过程。
5. 其他资源:
《动量守恒定律》大单元整体教学设计 高中物理(人教版2019选择性必修第一册)
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高中大单元整体教学设计案例单元教学课题高中物理选择性必修一第一章《动量守恒定律》学科物理年级高二单元动量守恒定律授课人Xxx单元内容本单元教学内容:本章共6节,大致可以划分为三个部分第一部分包括第1、2节,即“动量”“动量定理”,这部分内容侧重引导学生理解动量、冲量和动量定理,并能用其解释生产生活中的有关现象。
第二部分包括第3、4节,即“动量守恒定律”“实验:验证动量守恒定律”,这部分内容侧重介绍动量守恒定律的建立过程,并要求学生能用其解释生产生活中的有关现象。
第三部分包括第5、6节,即“弹性碰撞和非弹性碰撞”“反冲现象火箭”,这部分内容介绍动量守恒定律的应用。
本单元内容的逻辑结构:本单元内容可开发的教学活动与资源:学校实验室活动,学生自主探究、小组活动、网络共享资源。
本单元教学重点:动量冲量概念,动量定理理解运用。
动量守恒定律的理解运用。
本单元教学难点:动量定理处理流体问题。
综合运用动量守恒处理碰撞、反冲、火箭发射等综合性问题。
2020新课标要求1. 1.1理解冲量和动量。
通过理论推导和实验,理解动量定理和动量守恒定律,能用其解释生产生活中的有关现象。
知道动量守恒定律的普适性。
1.1.2通过实验,了解弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。
定量分析一维碰撞问题并能解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞现象。
1.1.3体会用守恒定律分析物理问题的方法,体会自然界的和谐与统一。
单元学情高中物理必修课程中力学、电学的内容为学生初步形成物质观、运动与相互作用观和能量观奠定了重要的基础.“动量守恒定律”这一章为学生进一步形成运动与相互作用观提供帮助.动量和动量守恒定律在高中物理教学中占据着非常重要的地位.等级一能用动量的视角描述物体运动状态的变化,知道动量的变化量的描述和表达。
等级二能根据动量定理解释运动中的缓冲现象,运用动量守恒定律处理碰撞、打击和爆炸中的运动问题。
初步构建大动力观念。
等级三能对常见的生活生产、体育交通中的动量问题进行分析推理,过程中提出质疑,养成科学思维的严谨性和科学探究意识。
2024-2025学年高中物理第16章动量守恒定律3动量守恒定律教案新人教版选修3-5
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3.课后拓展应用
教师活动:
-布置作业:根据本节课内容,布置相关的习题和思考题,巩固动量守恒定律的应用。
-提供拓展资源:推荐相关的物理书籍和在线资源,供学生进一步学习。
-反馈作业情况:及时批改作业,提供个性化反馈和指导。
学生活动:
-完成作业:认真完成作业,巩固课堂所学知识。
3.实验法:组织学生进行动量守恒定律的实验探究,包括碰撞实验、爆炸实验等。实验过程中,教师引导学生观察实验现象,分析实验数据,总结实验规律;
4.多媒体设备:利用PPT、动画等形式展示动量守恒定律的物理过程,如碰撞、爆炸等,让学生直观地感受动量守恒定律的作用;
5.教学软件:运用物理模拟软件,让学生在虚拟环境中进行动量守恒实验,观察不同条件下的动量变化,提高学生对动量守恒定律的理解;
-学生在数学计算方面,能够熟练运用代数方程和向量知识,解决动量守恒问题。
2.过程与方法方面:
-学生通过预习,能够主动发现学习中的难点,为课堂学习做好准备;
-学生在课堂上,能够积极参与讨论,提出自己的见解,通过合作解决问题;
-学生在实验探究中,学会了观察现象、分析问题、总结规律的科学方法;
-学生在课后能够自主安排学习时间,有效完成作业和拓展学习,形成良好的学习习惯。
-通过反思总结,帮助学生形成良好的学习习惯,促进个人成长。
学生学习效果
1.知识与技能:
-学生能够理解动量守恒定律的基本概念,掌握动量守恒的条件和应用范围;
-学生能够运用动量守恒定律解决简单的碰撞和爆炸问题,具备分析实际物理问题的能力;
-学生通过实验探究,能够验证动量守恒定律,并掌握实验操作的基本技能;
-讲解知识点:详细讲解动量守恒定律的表述、物理意义及其在碰撞问题中的应用。
人教版 高二物理选修3-5 第十六章 动量守恒定律 教学设计
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动量守恒定律教学设计文昌华侨中学卢召才(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★课时安排1 课时★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?(二)进行新课1.动量守恒定律与牛顿运动定律师:给出问题(投影教材11页第二段)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,根据牛顿第三定律,F1、F2等大反响,即F1= - F2 所以碰撞时两球间的作用时间极短,用表示,则有,代入并整理得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。
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。
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。
1.3动量守恒定律+教学设计2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
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1.3 动量守恒定律教学设计(第1 课时)一、教学内容分析《动量守恒定律》是《普通高中物理课程标准(2017 年版2020 年修订)》选择性必修1 课程中“动量与动量守恒定律”主题下的内容。
课程标准要求为:通过理论推导和实验,理解动量守恒定律,能用其解释生产生活中的有关现象。
知道动量守恒定律的普适性。
查阅资料,了解中子的发现过程,讨论动量守恒定律在其中的作用。
《普通高中物理课程标准(2017 年版)解读》对课程标准的分析为:动量守恒定律对于发展学生的运动与相互作用观念和科学思维至关重要。
本条目强调理论推导和实验的统一,要求学生不但能用所学的牛顿运动定律和动量定理推导得出动量守恒定律,还要通过实验进行探究或验证,对物体相互作用过程中系统的动量守恒加深理解。
在此过程中,学生通过学习物理学研究问题的基本思路和方法,发展科学推理能力和科学论证能力,促进对物理知识的进一步关联整合,同时深化对“系统”的认识。
让学生在不同情境中应用动量守恒定律解释现象,分析和解决问题。
动量守恒定律虽然可以通过牛顿运动定律和运动学公式推导得出,但是物理学的研究表明,动量守恒定律比牛顿运动定律的适用性更广,对研究宏观物体和微观粒子都适用。
二、学情分析学生已从实验中知道碰撞前后物体动量之和不变,具备一定的逻辑思维能力,能在熟悉的问题情境中应用常见的物理模型,但在新情境中仍有困难;学生已掌握科学探究的一般方法,但基于证据证明物理结论的能力有待提高。
学生善于观察生活,对生活中的物理兴趣浓厚,有利于学生进行科学探究。
三、学习目标1.物理观念(1)相互作用观,理解动量守恒定律是物体与物体在相互作用过程中遵循的规律;(2)守恒观,即在“变化”中寻找“不变”,内力实现系统内物体间的动量相互转移,但总量保持不变。
2.科学思维(1)以动量定理为基础,理论推导系统总动量的变化原因;(2)“抓主要因素,忽略次要因素”来解读守恒条件;3.科学探究在理论探究中,养成小组团队合作的意识,熟悉问题、证据、解释、交流的科学探究方法;通过实验剪断细绳小车在弹簧作用下相向运动,验证动量守恒定律。
2024-2025学年新教材高中物理第一章动量守恒定律3动量守恒定律教案新人教版选择性必修第一册
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- 拓展学习:利用拓展资源,进一步探索动量守恒定律的奥秘。
- 反思总结:对自己的学习过程进行反思,提出改进措施。
教学方法/手段/资源:
- 自主学习法:引导学生自主完成作业,培养学习的自律性。
- 反思总结法:鼓励学生进行自我反思,促进学习方法的改进。
作用与目的:
- 信息技术手段:利用在线平台,实现资源的快速传递和预习进度的监控。
作用与目的:
- 帮助学生提前接触动量守恒定律,为课堂学习打下基础。
- 培养学生自主学习和独立思考的能力。
2. 课中强化技能
教师活动:
- 导入新课:通过一个交通事故的视频案例,引出动量守恒定律在实际生活中的应用,激发兴趣。
- 讲解知识点:详细讲解动量守恒定律的原理、守恒条件和适用范围,结合实例进行分析。
- 突破方法:通过案例分析,如多个物体的碰撞、爆炸等,指导学生如何分解问题,逐步求解。
(4)守恒定律在非弹性碰撞中的应用:非弹性碰撞中,动能损失较大,学生需要掌握如何应用动量守恒定律求解问题。
- 突破方法:通过实验和实际案例,让学生了解非弹性碰撞的特点,学会在动能损失的情况下求解动量守恒问题。
四、教学方法与策略
二、核心素养目标
本节课的核心素养目标旨在培养学生的物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任。通过学习动量守恒定律,使学生能够:1.形成物理观念,理解动量守恒的本质,认识到物理规律在自然界中的普遍适用性;2.发展科学思维,学会运用守恒定律分析物体的碰撞与相互作用问题,提高解决问题的能力;3.掌握科学探究方法,通过实验和实例分析,探究动量守恒定律在实际情境中的应用;4.培养科学态度与责任,激发学生对物理现象的好奇心,增强团队合作意识,养成严谨的科学态度。这些核心素养目标与新教材要求相符,有助于提升学生的综合素养。
1.3动量守恒定律 (教学设计)-高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
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《1.3动量守恒定律》教学设计一、教材分析教材在前两节讲述了冲量、动量及动量定理等内容,在中学物理中,用动量定理处理的对象一般是单个物体,本节则将研究对象拓展到系统,在动量定理的基础上,概括了一个系统中的动量变化一般规律,动量守恒定律不仅是本章的核心内容,也是整个高中物理的重点,学好本节内容对今后处理物理综合问题起着关键作用。
二、学情分析学生对碰撞过程中的不变量研究,初步掌握和了解实验方法研究碰撞问题。
在动量定理的学习中知道了力对时间累积效果是冲量以及单个物体受到冲量与动量变化的关系。
有以上知识储备,借助不同的物理情景,学生将研究系统内物体相互作用时冲量与动量变化的关系。
三、教学目标(一)物理观念能在一维情况下,两物体的相互作用情境中由牛顿第三定律及动量定理推导出动量守恒定律。
理解并掌握定律内容及定律成立条件,了解定律的几种数学表达式。
(二)科学思维能在具体问题中判断动量是否守恒,能熟练运用动量守恒定律解释现象和解决问题。
(三)科学探究通过对动量概念及动量守恒定律的学习,了解归纳与演绎两种思维方法的应用,参加小组讨论师生互动,经过思考,发表自己的见解经历,实验探究过程发现规律。
(四)科学态度与责任通过误差分析培养实事求是、认真严谨的科学态度;让学生感受到我国科技水平发展,基础学科知识十分重要,培养学生的民族使命感、自豪感。
四、教学重难点教学重点:理解动量守恒成立的条件及定律的表达式的推导及应用教学难点:理解动量守恒定律的物理内涵,动量守恒定律的矢量性,应用动量守恒定律解决问题五、教学方法讲授法、探究式教学、实验法、讨论法六、教学过程(一)导入新课体验活动:小车上的人拉小车,小车不能朝一个方向运动。
讨论:单摆小球和滑块系统在气垫导轨上左右振动的原因是什么?为了研究生活中遇到的问题,我们建立物理模型,定量的进行理论探究。
(二)理论探究(相互作用的两个物体的动量改变)物理情景:在光滑水平面上做匀速运动的两个物体 A、B,质量分别为 m1 和m2,沿着同一直线向相同的方向运动(一维碰撞),速度分别是v1、v2,且v2>v1。
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动量守恒定律【教学目标】一、知识与技能1.应用牛顿定律推导出适用于两球碰撞模型的动量守恒定律,能够理解动量守恒定律的物理过程。
2.理解动量守恒定律(内容、守恒条件),会分析计算同一直线上两个物体的动量守恒问题。
二、过程与方法1.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。
2.知道运用动量守恒定律解决问题,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】1.动量守恒定律。
2.运用动量守恒定律解题的一般步骤。
【教学难点】1.动量守恒的条件。
2.动量守恒定律的应用。
【教学过程】一、复习提问、新课导入让学生回忆、提问:动量、冲量、动量定理的相关知识。
动量:p=mv冲量:I=Ft动量定理:Ft=mv-mv’二、新课教学(一)相互作用的两个物体的动量改变如图,在光滑水平桌面上做匀速运动的两个物体A、B,质量分别是m1和m2,沿同一直线向同一方向运动,速度分别是v1和v2,v2>v1。
当B追上A时发生碰撞。
碰撞后A、B的速度分别是v1′和v2′。
碰撞过程中A所受B对它的作用力是F1,B所受A对它的作用力是F2。
碰撞时,两物体之间力的作用时间很短,用Δt表示。
根据动量定理,物体A动量的变化量等于它所受作用力F1的冲量,即:F1Δt=m1v1′-m1v1物体B动量的变化量等于它所受作用力F2的冲量,即:F2Δt=m2v2′-m2v2根据牛顿第三定律F1=-F2,两个物体碰撞过程中的每个时刻相互作用力F1与F2大小相等、方向相反,故有:m1v1′-m1v1=-(m2v2′-m2v2)m1v1′+m2v2′=m1v1+m2v2这说明,两物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和,并且该关系式对过程中的任意两时刻的状态都适用。
那么,碰撞前后满足动量之和不变的两个物体的受力情况是怎样的呢?两物体各自既受到对方的作用力,同时又受到重力和桌面的支持力,重力和支持力是一对平衡力。
两个碰撞的物体在所受外部对它们的作用力的矢量和为0的情况下动量守恒。
(二)动量守恒定律1.相关概念:(1)系统:相互作用的物体组成系统。
(2)内力:系统内物体相互间的作用力。
(3)外力:外物对系统内物体的作用力。
第1节两球碰撞得出的结论的条件:两球碰撞时除了它们相互间的作用力(系统的内力)外,还受到各自的重力和支持力的作用,使它们彼此平衡。
所以说m1和m2系统不受外力,或说它们所受的合外力为零。
两球动量之和在碰撞前后保持不变。
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0,这个系统的总动量保持不变。
这就是动量守恒定律。
(2)公式:m1v1′+m2v2′=m1v1+m2v23.动量守恒条件:(1)系统不受外力或者所受外力的矢量和为0。
(2)系统内物体之间的内力远大于外力。
(3)系统所受合外力不为零,但在某一方向上合外力为0,则在系统这一方向上动量守恒。
4.注意:(1)区分内力和外力。
(2)在总动量一定的情况下,每个物体的动量可以发生很大的变化。
(学生思考讨论)如图所示,子弹打进与固定于墙壁的弹簧相连的木块,此系统从子弹开始入射木块到弹簧压缩到最短的过程中,子弹与木块作为一个系统动量是否守恒?说明理由。
分析:此题重在引导学生针对不同的对象(系统),对应不同的过程中,受力情况不同,总动量可能变化,可能守恒(子弹射入一瞬间,A、B动量守恒)。
(教师总结)在学习物理的过程中,重要的一项基本功是正确恰当地选取研究对象、研究过程,根据实际情况选用对应的物理规律,不能生搬硬套。
5.应用动量守恒定律解题的步骤:(1)明确研究对象:将要发生相互作用的物体可视为系统。
(2)进行受力分析,运动过程分析:确定系统动量在研究过程中是否守恒。
(3)明确始末状态:一般来说,系统内的物体将要发生相互作用,和相互作用结束,即为作用过程的始末状态。
(4)选定正方向,列动量守恒方程及相应辅助方程,求解作答。
例1:在列车编组站里,一辆m1为1.8×104kg的货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动,碰上一辆m2=2.2×104kg的静止的货车,它们碰撞后一起继续运动。
求货车碰撞后运动的速度。
分析:(1)题中两辆货车碰撞,在碰撞过程中发生相互作用,所以本题中两辆货车组成相互作用的系统,我们把这个系统作为研究的对象。
(2)系统所受的外力有:重力、支持力、摩擦力和空气阻力。
(3)在碰撞过程中相互作用的内力远大于外力,我们可近似认为不考虑摩擦力和空气阻力,符合动量守恒的条件。
解:沿碰撞前货车运动的速度的方向建立坐标轴如上图,则有v1=2m/s,设两车结合后的速度为v两车碰撞前的总动量为p=m1v1碰撞后的总动量为p′=(m1+m2)v由动量守恒定律p′=p得m1v1=(m1+m2)v代入数据得:v=0.9m/s因为两车结合后的速度为正值,所以结合后仍然沿坐标轴方向运动。
例2:一枚在空中飞行的火箭,质量为m,在某点的速度为v,方向水平,燃料即将耗尽。
火箭在该点突然炸裂成两块,其中质量为m1的一块沿着与v相反的方向飞去,速度为v1。
求炸裂后另一块的速度v2。
分析:炸裂前,可以认为导弹是由质量为m1和(m-m1)的两部分组成,导弹的炸裂过程可以看做这两部分相互作用的过程。
这两部分组成的系统是我们的研究对象。
在炸裂过程中,炸裂成的两部分都受到重力的作用,所受外力的矢量和不为零,但是它们所受的重力远小于爆炸时燃气对它们的作用力,所以爆炸过程中重力的作用可以忽略,可以认为系统满足动量守恒定律的条件。
解:火箭炸裂前的总动量为p=mv炸裂后的总动量为p′=m1v1+(m-m1)v根据动量守恒定律p′=p,可得m1v1+(m-m1)v=mv解出v2=mv−m1v1m−m1(三)动量守恒定律的普适性学生阅读教材相关内容。
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。
(学生总结)牛顿运动定律:低速、宏观适用,高速(接近光速)、微观(小到分子原子尺度)不适用。
动量守恒定律:目前为止物理学研究的一切领域,即适用于解决宏观低速运动问题,也适用于解决微观高速运动问题。
【课堂练习】1.(2002年全国春季高考试题)在高速公路上发生一起交通事故,一辆质量为15000kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3000kg向北行驶的卡车,碰后两车接在一起,并向南滑行了一段距离后停止。
根据测速仪的测定,长途客车碰前以20m/s 的速度行驶,由此可判断卡车碰前的行驶速率为()A.小于10m/s B.大于10m/s小于20m/sC.大于20m/s小于30m/s D.大于30m/s小于40m/s2.如图所示,A、B两物体的质量比m A:m B=3:2,它们原来静止在平板车C上,A、B间有一根被压缩了的弹簧,A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同,地面光滑。
当弹簧突然释放后,则有()A.A、B系统动量守恒B.A、B、C系统动量守恒C.小车向左运动D.小车向右运动3.把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平面上,枪发射出一颗子弹时,关于枪、弹、车,下列说法正确的是()A.枪和弹组成的系统,动量守恒B.枪和车组成的系统,动量守恒C.三者组成的系统,因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小,使系统的动量变化很小,可以忽略不计,故系统动量近似守恒D.三者组成的系统,动量守恒,因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用,这两个外力的合力为零4.甲、乙两船自身质量为120kg,都静止在静水中,当一个质量为30kg的小孩以相对于地面6m/s的水平速度从甲船跳上乙船时,不计阻力,甲、乙两船速度大小之比:v甲:v乙=_______。
5.(2001年高考试题)质量为M的小船以速度v0行驶,船上有两个质量皆为m的小孩a和b,分别静止站在船头和船尾。
现在小孩a沿水平方向以速率v(相对于静止水面)向前跃入水中,然后小孩b沿水平方向以同一速率v(相对于静止水面)向后跃入水中。
求小孩b跃出后小船的速度。
6.如图所示,甲车的质量是2kg,静止在光滑水平面上,上表面光滑,右端放一个质量为1kg的小物体。
乙车质量为4kg,以5m/s的速度向左运动,与甲车碰撞以后甲车获得8m/s的速度,物体滑到乙车上。
若乙车足够长,上表面与物体的动摩擦因数为0.2,则物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止?(g取10m/s2)答案:1.A2.BC3.D4.5:45.因均是以对地(即题中相对于静止水面)的水平速度,所以先后跃入水中与同时跃入水中结果相同。
设小孩b跃出后小船向前行驶的速度为v,取v0为正向,根据动量守恒定律,有:(M+2m)v0=(Mv+mv)-mv,解得:v=(1+2m)v0M6.乙与甲碰撞动量守恒:m乙v乙=m乙v乙′+m甲v甲′小物体m在乙上滑动至有共同速度v,对小物体与乙车运用动量守恒定律得:m乙v乙′=(m+m乙)v对小物体应用牛顿第二定律得a=μg,所以:t=v/μg代入数据得t=0.4s。