一.教学内容：
第十六章动量守恒定理
1.实验：探究碰撞中的不变量
2.动量守恒定理（一）
3.动量守恒定理（二）
二.要点：
1.理解碰撞过程中动量守恒的探究过程。
2.理解动量守恒定理的理论推论过程，理解动量守恒的意义，记住动量守恒定理的三种表达式，会应用动量守恒解相关问题。
三.重难点解析：
1.碰撞中守恒量的探究
实验的基本思路
我们只研究最简单的情况?D?D两个物体碰撞前沿同仍然线运动，碰撞后仍沿同仍然线运动。这些碰撞称作一维碰撞。
与物体运动有关的量可能有什么呢?在一维碰撞的情况下只有物体的质量和物体的速率。设两个物体的质量分别为m2，碰撞前的速率分别为v1、vv。假如速率与我们设定的方向一致，取正值，否则取负值。
现今的问题是，碰撞前后那个化学量可能是不变的?质量是不变的，但质量并不描述物体的运动状态，不是我们找寻的“不变量”。速率在碰撞前后是变化的，但一个物体的质量与它的速率的乘积是不是不变量?倘若不是，这么，两个物体各自的质量与自己的速率的乘积之和是不是不变量?也就是说，关系式v1v2=vm2是否创立?
或则，各自的质量与自己的速率的二次方的乘积之和是不变量?也就是说，关系式vm2=vm2是否创立?
其实，两个物体的速率与自己质量的比值之和在碰撞前后保持不变?也就是说，关系式
=是否创立?
其实……
碰撞可能有好多情形。诸如，两个质量相同的物体相碰撞，两个质量相差悬殊的物体相碰撞，两个速率大小相同、方向相反的物体相碰撞，一个运动物体与一个静止物体相碰撞……两个物体的玉质不同，碰撞的情形也不一样。比如两个物体碰撞时可能碰后分开，也可能粘在一起不再分开…我们寻觅的不变量必须在各类碰撞的情况下都不改变，这样才符合要求。
须要考虑的问题
实验中首要的问题是怎样保证碰撞是一维的，即怎样保证两个物体在碰撞之前沿同仍然线运动，碰撞以后还沿同仍然线运动。据悉，还要考虑如何检测物体的质量、怎样检测两个物体在碰撞前后的速率。
质量可以用天平检测，本实验要解决的主要问题是如何保证物体沿同仍然线运动和如何检测物体的速率。
关于实验数据的处理，下边的表格可供参考。填表时要注意：
假如小球碰撞后运动的速率与原先的方向相反，应当如何记录?
对于每一种碰撞的情况都要填写一个类似的表格，举例来说，假如每位表格中第一行第二列和第三列的求和的值都相等，这么很可能就是我们找寻的不变量。
推论：两个物体碰撞时质量与速率的乘积保持不变。
把质量与速率的乘积称作动量，上述推论又可以表述为，物体发生碰撞时总动量不变。2.动量守恒定理
我们用牛顿运动定理剖析两个小球的碰撞。可以看见，所得推论与动量守恒定理的推论相同。
如图所示，在水平桌面上做匀速运动的两个小球，质量分别是m1和m2，顺着同仍然线向相同的方向运动，速率分别是v1和v2，且v2>v1。当第二个小球追上第一个小球时两球碰撞。碰撞后的速率分别是v。碰撞过程中第一个球所受另一个球对它的斥力是F1，第二个球所受另一个球对它的斥力是F2。
依据牛顿第三定理，F1与F1=一=，
把加速度的表达式代入a1=一a2，移项后得到
v1v2=vm2（1）
它的数学意义是：两球碰撞前的动量之和等于碰撞后的动量之和。这个结果与动量守恒定理是一致的。
从前面的剖析还可以看出，两个物体碰撞过程中的每位时刻都有F1=一F2，因而里面（1）式对过程中的任意两时刻的状态都适用，也就是说，系统的动量在整个过程中始终保持不变。为此，我们才说这个过程中动量是守恒的。
动量守恒定理的普适性
既然许多问题可以通过牛顿运动定理解决，为何还要研究动量守恒定理?
从里面的事例可以见到，用牛顿定理解决问题要涉及整个过程中的力。有的时侯，力的方式很复杂，甚至是变化的，解上去很复杂，甚至不能求解。并且动量守恒定理只涉及过程始末两个状态，与过程中力的细节无关。这样，问题常常能大大简化。
除此之外,小学语文，二者还有更深刻的差异。近代化学的研究对象早已扩充到我们直接经验所不熟悉的高速（接近光速）、微观（小到分子、原子的尺度）领域。实验事实证明，在这种领域，牛顿运动定理不再适用，而动量守恒定理依然正确。
电磁场是现代数学学的重要研究对象，在下一章我们会看见，电磁场的运动，即电磁波，也具有动量，它与粒子的互相作用也遵循动量守恒定理。
动量守恒定理是一个独立的实验规律，它适用于目前为止化学学研究的一切领域。随着的深入，朋友们对此将有更深刻的感受。
3.正确理解动量守恒定理
①动量守恒有条件：系统不受外力或合外力为零是系统动量守恒的条件。对速率大小，质量大小都没有限制。
若外力远大于内力，且作用时间很短，可以觉得系统动量守恒。
若在某一方向上，系统不受外力或合外力为零，在这一方向上动量守恒。
②守恒多项式中速率v以地面为参考系叫参考系同一性
③状态的同时性
动量是一个状态量，只有瞬时意义。动量守恒是指系统任一时刻总动量不变。注意系统总动量不变不等于每位物体动量不变。
④动量守恒多项式的矢量性。
动量是矢量，系统总动量也是矢量，动量守恒是指系统总动量的矢量不变。
列多项式应按矢量的方向列多项式，若选取正方向注意每位物体速率方向动量为正或为负。
（4）运用动量守恒定理解题步骤：
①明确研究对象，通常选互相作用的物体系统为研究对象。
②分析系统受外力和系统内力情况，判定是否动量守恒。
③选定正方向，确定作用前后两状态系统总动量。
④在同一地面参考系列动量守恒多项式求解。
【典型例题
[例1]水平面上质量的车以速率的速率滑行动量定理速度公式推导，一人质量的人以水平速率迎头跳上车，当人与车不再有相对运动时，时速是多少？方向是哪些方向？（设地面对车的磨擦可不计）
解析：人跳上车时，人与车有互相作用，取人车作为系统，系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒。取车的初速率方向为正。
人跳上车前，正式落到车上时刻为初态
总动量为
人与车等速时为末态，初速率v，总动量
由动量守恒得
最终车以与原先相反方向运动。
[例2]光滑水平面上质量的木架A以速率的速率滑行，上面有另一木架B，，以速率相向滑行，若两木架翻车后，A的速率降低为，B的速率多大？
解析：系统AB受合外力为零动量守恒，水平方向原先A的速率为正，由动量守恒列多项式，设B的速率为
碰后B的方向与碰前方向相反。
[例3]平淡的水面下浮着一只长L＝6kg的船，船尾上站着一质量为kg的人，开始时，人和船均处于静止。若船行进时阻力很小，问当人从船尾走到船头时，船将行进多远?
解析：以人和船组成的系统为研究对象。因船行进时阻力很小，船及人所受重力与水对船的压强平衡，可以觉得人在船上行走时系统动量守恒，开始时人和船都停止，系统总动量为零；当人在船上走动时，无论人的速率怎样，系统的总动量都保持为零不变。
取人运动方向为正方向，设人岸边的速率为v相反，由动量守恒定理有
0＝ｖ＋（一＝＝＝＝
由图中几何关系可知smSM＝＝＝＝
同一，可求得sM＝0.5A、mB＝2mA动量定理速度公式推导，规定往右为正方向，B两球的动量均为6kg?m／s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为一4m／s。则（）
A.左方是A、A球，碰撞后B两球速率大小之比为1：10
C.右方是A、A球，碰撞后B两球速率大小之比为1：10
7.右图所示，轻弹簧与铁块联接另一端固定在竖直的墙面上，铁块B放于光滑水平面上，弹簧处原长状态，一颗炮弹A以水平速率射入铁块内（此过程时间十分短），将弹簧压缩到最短，将炮弹、木块、弹簧作为系统，则此系统在从炮弹接触铁块开始到弹簧被压缩至最短的过程中（）
A.动量守恒，机械能守恒
B.动量不守恒，机械能不守恒
C.动量守恒，机械能不守恒
D.动量不守恒，机械能守恒
【答案】
1.（1）2倍；4倍
（2）动量改变12kg?m/s，向北；动能变化量为0
（3）6kg?m/s向北；33J
2.3：4
3.7.4m/s，与原方向相同
4.88.2m/s；83.3m/s
5.A6.A7.B
