高中动量守恒定律一学案教案

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高中动量守恒定律一学
案教案
Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】
16.2 动量守恒定律(一)
教学目标:
理解动量的概念,明确动量守恒定律的内容,理解守恒条件和矢量性。

理解“总动量”就是系统内各个物体动量的矢量和。

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。

②相对性:这是由于速度与参考系的选择有关,通常以地球(即地面)为参考系。

③矢量性:动量的方向与速度方向一致。

运算遵循矢量运算法则(平行四边形定则)。

【例1】关于动量的概念,下列说法正确的是;( )
A.动量大的物体惯性一定大
B.动量大的物体运动一定快
C.动量相同的物体运动方向一定相同
D.动量相同的物体速度小的惯性大
(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- mυ1矢量差
【例2】一个质量是的钢球,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
2.系统内力和外力
(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
分析上节课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。

气垫导轨与两滑块间的摩擦可以不计,所以说m1和m2系统不受外力,或说它们所受的合外力为零。

注意:内力和外力随系统的变化而变化。

3.动量守恒定律(law of conservation of momentum)
(1)内容:一个系统不受外力或者所受外力的和为零,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)适用条件:系统不受外力或者所受外力的和为零
(3)公式:p
1/+p
2
/=p
1
+p
2
即m1υ1+ m2υ2= m1υ1′+ m2υ2′
或Δp1=-Δp2或Δp总=0
(4)注意点:
①研究对象:几个相互作用的物体组成的系统(如:碰撞)。

②矢量性:以上表达式是矢量表达式,列式前应先规定正方向;
③同一性(即所用速度都是相对同一参考系、同一时刻而言的)
④条件:系统不受外力,或受合外力为0。

要正确区分内力和外力;
条件的延伸:a.当F内>>F外时,系统动量可视为守恒;(如爆炸问题。


b.若系统受到的合外力不为零,但在某个方向上的合外力为零,则这个方向的动量守恒。

例如:如图所示,斜面体A的质量为M,把它置于光滑的水
平面上,一质量为m的滑块B从斜面体A的顶部由静止滑下,
与斜面体分离后以速度v在光滑的水平面上运动,在这一现象
中,物块B沿斜面体A下滑时,A与B间的作用力(弹力和可能
的摩擦力)都是内力,这些力不予考虑。

但物块B还受到重力作
用,这个力是A、B系统以外的物体的作用,是外力;物体A也受到重力和水平面的支持力作用,这两个力也不平衡(A受到重力、水平面支持力和B对它的弹力在竖直方向平衡),故系统的合外力不为零。

但系统在水平方向没有受到外力作用,因而在水平方向可应用动量守恒,当滑块在水平地面上向左运动时,斜面体将会向右运动,而且它们运动时的动量大小相等、方向相反,其总动量还是零。

(注重动量守恒定律与机械能守恒定律适用条件的区别)
【例3】在光滑水平面上A 、B 两小车中间有一弹簧,如图所示。

用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态。

将两小车及弹簧看做一个系统,下列说法中正确的是( )
A .两手同时放开后,系统总动量始终
为零
B .先放开左手,再放开右手后,动量不守恒
C .先放开左手,再放开右手后,总动量向左
D .无论何时放手,两手放开后,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
思考与讨论:
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。

(四)作业:
“问题与练习”2、3、4题
课后补充练习
1.一爆竹在空中的水平速度为υ,若由于爆炸分裂成两块,质量分别为m 1和m 2,其中质量为m 1的碎块以υ1速度向相反的方向运动,求另一块碎片的
速度。

2.小车质量为200kg ,车上有一质量为50kg 的人。

小车以5m/s 的速度向东匀速行使,人以1m/s 的速度向后跳离车子,求:人离开后车的速度。

3.质量为30kg 的小孩以8m/s 的水平速度跳上一辆静止在水平轨道上的平板车,已知平板车的质量为90kg ,求小孩跳上车后他们共同的速度。

A B。

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