1.动量守恒定律的内容
如果系统不受外力作用,或者外力矢量和为零,则系统的总动量保持不变。 这就是动量守恒定律。
2.动量守恒定律的表达
(1) m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2,系统中两个物体相互作用前后动量保持不变。
(2) Δp1=-Δp2,由两个相互作用的物体组成的系统,两个物体的动量变化大小相等,方向相反。
(3) Δp=0,系统动量变化为零。
3.动量守恒定律的理解
(1)矢量性:我们只讨论相互作用前后物体的速度方向在同一直线上的情况。 这种情况下应该选择正方向,用正负号来表示每个向量的方向。
(2)瞬时性:动量是一个状态量,动量守恒是指系统在任意时刻动量恒定。
(3)相对性:动量的大小与参考系的选择有关。 一般以地为参考系。
(4)通用性:①适用于二对象系统和多对象系统; ②适用于宏观物体和微观物体; ③ 适用于低速和高速情况。
动量守恒定律的简单应用
1.动量守恒定律的应用条件
(1)系统不受外力作用或系统上的总外力为零。
(2)系统所受的总外力不为零,且远小于系统的内力。
(3)系统所受的合力不为零,且某一方向的分力为零。
2、利用动量守恒定律解决问题的基本思想
(1)确定研究对象,进行受力分析和过程分析;
(2) 判断研究过程中系统动量是否守恒;
(3) 明确过程初始状态和最终状态下的系统动量;
(4) 根据动量守恒定律选择正方向并建立方程。
3、动量守恒条件与机械能守恒条件比较
(1)守恒条件不同:系统动量守恒是指系统不受外力作用或者外力矢量和为零; 机械能守恒的条件是只有重力或弹簧力做功,重力或弹簧力以外的其他力不做功。
(2)当系统动量守恒时,机械能不一定守恒。
(3)当系统机械能守恒时,动量不一定守恒。
视频教程:
实践:
1、如图所示,将小块A、C和曲面B依次放置在水平面上。 A和C的质量等于m。 曲面B的质量为M=3m。 曲面B的曲面下端与水平面相切。 并且裂口B足够高,所有接触面都是光滑的。 现在让小块C以水平速度v0向右移动并与A碰撞。碰撞后,两个小块粘在一起并滑到B上。求:
(1)碰撞过程中系统损失的机械能; (2) 块A、C碰撞后在曲面B上所能到达的最大高度。
2.如图所示,平滑
水平面上有一块长度为L的木板B。 上表面粗糙,左端有光滑表面。
弧形凹槽C与长木板接触但不相连。 弧形凹槽的下端与木板的上表面平行。 B、C在水平面上静止。现有滑块A以初速度v0从右端向上滑动B,并以
v0 滑离 B,正好到达 C 的最高点。A、B、C 的质量均为 m,试求:
(1)板B上表面动摩擦系数μ; (2)
圆弧槽C的半径R; (3) 当A远离C时,C的速度。
3、如图所示,在水平桌面上放置一块质量为M且足够长的木板,木板上叠放质量为m的滑块。 木板与桌面之间的动摩擦系数为μ1,滑块与木板之间的动摩擦系数为μ1。 山
摩擦系数为μ2,滑块和板在开始时都是静止的。 现在,对木板施加水平拉力F。 其随时间t的变化关系为F=kt,k是已知的比例系数。假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力,求滑块刚开始在木板上滑动的时间
(1)张力作用的时间; (2)板子的速度
4.如图所示,将质量为m的木块A和B放置在光滑的水平面上。 A靠近固定垂直挡板。 A、B之间夹着一个压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不系紧),用手挡住B,它就不动了,这样
当弹簧的弹性势能为
. 在A和B之间绑一根轻绳,绳子的长度比弹簧的自然长度稍大。松手后,绳子在短时间内就断了,然后B继续向右移动一段时间。
然后它与块 C 相撞,块 C 以速度 v0 匀速向左移动。 碰撞后,B和C立即形成结合体并停止移动。 C的质量为2m。 求:
(1) B与C碰撞前一刻B的速度; (2) 当绳子断裂时,绳子对 A 所做的功为 W。 [来源:Xue§Ke§.com]
5、如图所示,滑块A搁在光滑的水平面上,被水平飞行的子弹击中,但没有穿透。 已知A的质量为m=0.99kg,子弹的质量为m0=10g,速度为400m/s。 , 尝试去找:
(1) 子弹
击中A后关节运动的速度; (2)由子弹和滑块组成的系统机械
会损失多少焦耳?
课件:
课程计划:
1.教学内容设计
《普通高中物理课程标准(2017年版)》这一部分的要求是:理解冲量和动量。 通过理论指导和实验,学生将了解动量定理和动量守恒定律,并能够运用它们解释生产和生活中的相关现象。 了解动量守恒定律的普遍性。 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,解释生产、生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞现象。 能够运用守恒定律分析物理问题,体会自然的和谐统一。 《普通高中物理课程标准解读(2017年版)》要求本节内容:动量定理和动量守恒定律对于培养学生运动和相互作用的概念以及科学思维至关重要。 本项要求理论推导与实验相结合。 它要求学生不仅运用所学的牛顿运动定律和加速度之间的关系进行推导,而且要通过实验来探索或验证,加深对物体相互作用过程中系统动量守恒的理解; 本项目要求学生从能量角度研究碰撞现象,进一步发展能量概念和对系统的理解。 能够运用动量守恒定律分析一维碰撞问题和反冲运动,解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞; 本题要求学生将必修课程中学到的动量守恒与机械能守恒以及能量守恒定律联系起来。 运用这些规律来分析和解决实际问题,进一步发展“能量”、“系统”和“守恒定律”等概念,初步形成物理学理论描述的自然界内在和谐统一的全貌。
动量守恒定律的物理本质与牛顿第二定律是一致的。 掌握动量守恒定律有利于加深对物体间相互作用规律的理解,深化运动和相互作用的概念。 学生可以进一步理解“保护”的理念。
2. 学术状况分析
学生掌握了动量定理,知道单个物体的动量变化与力和作用时间之间的规律关系。 学生需要在了解单个物体的基础上,掌握多个物体的动量变化规律。 他们需要强化守恒思想,掌握动量守恒定律,并将动量守恒定律应用到具体的生活实例中。
学生掌握了机械能和能量守恒,建立了守恒定律的概念。 动量守恒进一步深化了“体系”和“守恒”的思考。 在学习过程中,学生很难区分动量守恒和机械能守恒的条件。
三、教学目标
1.了解系统、内力、外力等基本概念。
2.掌握动量守恒定律的内容,知道动量守恒定律成立的条件。
3. 掌握动量守恒定律的不同表达形式,能够根据具体问题灵活选择。
4.掌握运用动量守恒定律解决具体问题的基本思想。
5.理解并能够在碰撞、爆炸、反冲等具体问题中应用动量守恒定律。
4、教学重且难
教学重点:
1、动量守恒定律的内容和成立条件。
2.
了解碰撞、爆炸、反冲等现象,并熟练地将动量守恒定律应用到具体问题中。
教学难点:
1、动量守恒定律成立的条件。
2. 将动量守恒定律应用于碰撞、爆炸、反冲等现象。
教学方式:讲授法、实践法
教具:多媒体设备
五、教学过程
六、教学过程
关联
情况和问题
教学活动
设计计划
学生发展
进口
这节课的内容是什么?
台球的碰撞、微观粒子的散射以及火箭的发射——这些运动看起来截然不同。 然而,物理学研究表明它们遵循相同的科学定律——动量守恒定律。
通过宏观和微观运动的比较,体现出规律统一的重要性。
启发学生透过现象看本质动量定理和动量守恒定律,激发他们思考和探索真理的欲望。
知识框架
什么是系统?
如何区分内力和外力?
1.系统:由两个(或多个)相互作用的对象组成的整体。
2、内力:系统中物体之间的作用力。
3、外力:系统外部的物体对系统内部的物体施加的力。
澄清概念,为动量守恒定律铺平道路。
掌握系统、内力、外力的概念。
知识框架
动量守恒定律的内容是什么? 它解决什么问题?
动量守恒定律:如果系统不受外力作用,或者外力矢量和为0,则系统的总动量保持不变。
回顾基本规则,帮助您熟悉规则的基本内容
理解动量守恒定律并掌握动量守恒定律的内容
知识框架
动量守恒定律成立的条件是什么?
动量守恒定律成立的条件
(1)理想守恒:系统不受外力作用或外力之和为零。
回顾动量守恒定律成立的条件
掌握动量守恒定律成立的条件
典型
动量守恒的情况是什么样的?
两个人在光滑的冰面上互相推搡。
两个相同的物体在粗糙的水平表面上相互移动,压缩弹簧。
创设情境,了解设立条件
掌握动量守恒定律成立的条件
知识框架
动量守恒定律大约在什么条件下成立?
动量守恒定律成立的条件
(2)近似守恒:系统所受的外力远小于内力,可以忽略外力。
帮助学生进一步了解成立条件
加深对动量守恒定律成立条件的认识
典型
什么情况下动量近似守恒?
在光滑的水平面上,小木块a以一定的速度与静止的小木块b碰撞;
地面凹凸不平,小木块a以一定的速度与静止的小木块b发生碰撞。
地面粗糙,a、b之间有弹簧,缓冲a、b之间的碰撞。
创设情境,了解设立条件
加深对动量守恒定律成立条件的认识
知识框架
在其他什么情况下动量守恒成立?
动量守恒定律成立的条件
(3) 某一方向动量守恒:如果系统某一方向上的合力为零,则该方向动量守恒。
帮助学生进一步了解成立条件
加深对动量守恒定律成立条件的认识
典型
单向保护情况是什么样的?
水平光滑的地面,木块沿着光滑的斜坡滑动;
子弹以一定的速度击中静止的悬挂木块,并立即一起向上摆动。
创设情境,了解设立条件
加深对动量守恒定律成立条件的认识
典型
如何应用动量守恒条件来判断动量是否守恒?
例:如图所示,两个物体A、B的质量比为mA:mB=3:2。 它们原本静止在平车C上。A、B之间有压缩弹簧。水平地面光滑。 当弹簧突然松开,物体A、B在平板车上移动时,则()
A、若A、B与平板上表面的动摩擦系数相同,则A、B组成的系统动量守恒。
B、若A、B与平板上表面的动摩擦系数相同,则A、B、C组成的系统动量守恒
C、如果A、B上的摩擦力相等,则A、B组成的系统动量守恒。
D、如果A、B上的摩擦力相等,则A、B、C组成的系统动量守恒。
应用动量守恒的条件来确定系统的动量是否守恒。
可以选择研究对象并判断其是否保守
典型
如何应用动量守恒条件来判断动量是否守恒?
示例:小型爆炸装置在光滑、坚硬的水平钢板上爆炸。 所有破片均沿钢板上方的倒锥面飞走(锥体顶点在爆炸装置处)。 爆炸过程中,下列有关爆炸装置的说法正确的是()
A.总动量守恒
B.机械能守恒
C.水平方向动量守恒
D.垂直方向动量守恒
应用动量守恒的条件来确定系统动量是否近似守恒以及是否在一个方向上守恒。
深化动量守恒定律成立条件的应用
知识框架
回顾相关概念
动量守恒定律主要有两种表达方式。
(1) P 开始 = P 结束
m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
(2) ΔP1=-ΔP2
将建立动量守恒方程
物理定律
数学表达式
典型
动量守恒方程是一个矢量方程。
示例:两个物体 A 和 B 在光滑水平表面上的同一条直线上向彼此移动。 A的质量为2kg,速度为4m/s。 B的质量为3kg,速度为5m/s。 A和B相互作用一段时间后,B的速度为1m/s,方向保持不变。 求此时A的速度?
强调矢量性
掌握矢量方程的应用规则
典型
每个物体的速度必须相对于同一参考系
例:人和车一起以匀速v0向左移动。 某一时刻,男子从车尾以水平速度向右跳离汽车。 人的质量为m,汽车的质量为M。求以下两种情况下人跳出汽车后汽车的速度。 (1)人以相对于地面的速度u跳出车外; (2)人以相对于汽车的速度u跳出汽车。
强调速度一般是地速
区分地面速度和相对速度
知识框架
如何运用动量守恒定律解决具体的实际问题? 解决问题的基本思路是什么?
(1)明确研究对象,确定系统构成,明确研究流程
(2) 进行受力分析,判断系统动量是否守恒
(3)指定正方向并确定初态和终态动量。
(4) 列出基于动量守恒定律的方程
(5)引入数据,找出结果,必要时进行讨论和解释
梳理应用思路,帮助学生应用动量守恒解决具体问题
掌握应用规律,提高解决问题的能力
典型
通过例子体会分析思路
例:如图所示,将两块厚度相同的木块A、B并排放置在光滑的桌子上。 它们的质量分别为2.0千克和0.9千克。 它们的下表面是光滑的,而它们的上表面是粗糙的。 质量为 0.10 kg(尺寸可忽略)的铅块 C 以 10 m/s 的速度精确水平滑动到 A 的上表面。 由于摩擦力,铅块C最终停在木块B上。此时,公共速度v=0.5m/s。 求块A的最终速度和引导块C刚刚滑到B上时的速度。
梳理应用思路,帮助学生应用动量守恒解决具体问题
掌握应用规律,提高解决问题的能力
知识框架
如何应用动量守恒定律来分析碰撞问题?
当两个物体发生碰撞时,它们的相互作用时间非常短。 根据动量定理,它们的相互作用力非常大。
如果把这两个物体看成一个系统,那么,虽然物体也受到重力、支撑力、摩擦力、空气阻力等外力的影响,但有些力的矢量和为0,有些力是相关的为系统中两个对象之间的向量和。 相互作用力相对较小。
因此,当这些外力可以忽略不计时,碰撞满足动量守恒定律的条件。
理清碰撞问题,引导学生在碰撞中应用动量守恒定律
了解碰撞并知道碰撞满足动量守恒
典型
如何应用动量守恒定律来分析碰撞问题?
例:如图所示,在光滑水平面的左侧固定有垂直挡板。 球 A 静止放置在水平面上。 B 球向左移动并与 A 球碰撞。碰撞前后 B 球的速度之比。 比例为3:1。 球A垂直撞击挡板,碰撞后以原来的速度返回。 如果两个球不再发生第二次碰撞,则A、B两个球的质量之比为。
将动量守恒定律应用于碰撞现象来解决具体问题
学生将根据具体情况对两个物体的运动进行理性分析。
知识框架
如何应用动量守恒定律来分析碰撞问题?
通常,碰撞过程中都会有一定的机械能损失。 只有玻璃球、钢球等硬物碰撞时,机械能几乎不损失,碰撞前后动能保持不变。 因此,碰撞后总动能Ek'≤碰撞前总动能Ek
如果碰撞前的两个物体朝同一方向移动,那么 v after 应该 > v 。 碰撞后,前方物体的速度必然增加。 如果碰撞后的两个物体运动方向相同,则v '≥v after'。
如果两个物体在碰撞前彼此相向运动,则碰撞后两个物体不可能不改变其运动方向。
碰撞特点
了解碰撞的特点
典型
如何判断碰撞时的速度是否合理?
例:如图所示,两个滑块A、B在光滑的水平面上沿同一条直线相向运动。 滑块A的质量为m,速度为2v0,方向向右。 滑块B的质量为2m,速度为2m。 为v0,方向为向左,弹性碰撞后两个滑块的运动状态为()
A、A、B都向左移动
B. A和B都向右移动
C。 A 静止,B 向右移动 D. A 向左移动,B 向右移动
懂得合理判断
懂得合理判断
知识框架
如何应用动量守恒定律来分析爆炸问题?
爆炸在极短的时间内完成。 爆炸物体之间的相互作用力远大于外力。 因此,在爆炸过程中,系统的总动量守恒。
爆炸过程中,由于其他形式的能量(如化学能)转化为动能,因此爆炸后系统的总动能增加。
了解爆炸并掌握其特性
了解爆炸的特点
典型
如何应用动量守恒定律来分析爆炸问题?
例:当抛射物飞到距地面5 m的高度时,其水平速度只有v = 2 m/s。 它爆炸成两块A和B并水平飞出。 不考虑质量损失,A和B的质量比为3:1。 如果重力加速度g为10 m/s2,那么图中两片弹片的飞行轨迹可能是正确的()
应用动量守恒定律分析爆炸问题
熟练应用动量守恒定律在爆炸现象中
知识框架
如何应用动量守恒定律来分析后坐力问题?
当炮弹发射时,炮弹飞出炮管,炮体向后移动。 枪管的这种向后运动称为后坐力。
识别反弹情况
知道什么是反弹
典型
如何应用动量守恒定律来分析后坐力问题?
示例:质量为 M 的大炮放置在水平轨道上。 现将质量为m的炮弹以一定的倾角θ、一定的速度v发射出去,求炮体的后退速度?
应用动量守恒定律分析齿隙问题
熟练应用动量守恒定律在反冲现象中
知识框架
如何应用动量守恒定律来分析后坐力问题?
火箭发射利用反冲现象。 通过向下喷射燃料,火箭获得向上的反冲力。 农田和花园的喷灌装置可以在喷水的同时旋转。 这是因为喷嘴的方向稍微倾斜。 当水从喷嘴喷出时,喷嘴由于反冲力而旋转。 这样可以自动改变喷水方向。
(1)反冲是物体在内力作用下分裂成两个不同部分,且两部分向相反方向运动的现象。
(2)反冲运动中动量定理和动量守恒定律,相互作用力一般较大,通常可以用动量守恒定律来处理。
了解后坐力,掌握后坐力的特点
了解间隙的特性
实践
应用动量守恒定律分析爆炸问题
火箭运载卫星以速度v0进入太空预定位置,控制系统将火箭本体与卫星分离。 众所周知,前部的卫星质量是M1,后部的火箭体的质量为M2。 分离后,火箭体在速度V2处沿火箭的原始方向飞行。 如果忽略了空气阻力和分离前后的系统质量的变化,则分离后卫星的速度为v1 is()
A. V0-V2B。 v0 + v2
C。 V0-。 V0 +M2M1(V0-V2)
应用势头保护定律来分析爆炸问题
在特定情况下应用知识,以进一步提高对法律和科学思维技能的理解
实践
应用势头保护定律来分析碰撞问题
如图所示,在光滑的水平表面上的相同直线上有两个相同尺寸的球A和B。 两个球之间的质量关系为MB = 2mA。 积极的方向在于右边。 两个球A和B的动量为6 kg·m/s。 在运动期间,两个球碰撞。 碰撞后,球A的动量增加为-4。 kg·m/s,然后()
答:左侧是球。碰撞后,两个球A和B的速度比为2:5。
B.左侧是球。碰撞后,两个球A和B的速度比为1:10。
C。 右边是球。碰撞后,两个球A和B的速度比为2:5。
D. 右边是球A。碰撞后,两个球A和B的速度比为1:10。
选择适当的表达式以应用动量保护定律
在特定情况下应用知识,以进一步提高对法律和科学思维技能的理解
实践
应用势头保护定律来分析多进程问题
如图所示,将两辆具有相同质量的汽车放在光滑的水平表面上。 一个人站立在汽车A上,两辆汽车是固定的。 如果此人从汽车A跳到汽车B,然后跳回汽车A,然后停在汽车A上,则汽车a()的速度A()
A.等于零
B.没有汽车b的速度
比汽车B的速度B
与汽车b的速度相等
提醒学生注意到,势头保护定律仅涉及初始和最终状态,并且与运动过程的细节无关。
在特定情况下应用知识,以进一步提高对法律和科学思维技能的理解
实践
应用势头保护定律来分析多进程问题
光滑的水平轨道上有三个木块A,B和C。 他们的质量分别为MA = 3M,MB = MC = m。 B和C一开始都是静止的。 A以初始速度V0向右移动。 碰撞后A和B分开。 ,B再次与C相撞并粘在一起。 之后,A和B之间的距离保持不变。 在B和C碰撞之前找到B的速度?
提醒学生适当选择的过程方程式来保护动力。
在特定情况下应用知识,以进一步提高对法律和科学思维技能的理解
概括
在本课程中审查了哪些方法和规则?
老师组织了本课的知识框架,学生认为
建立知识框架
对规则有完整的理解
高中生预览 +教师准备材料:
测试点
测试点的摘要 +课程 +课程计划 +测试论文)
图片和文本来自互联网,版权属于原始作者。 如果有任何不合适的东西,请在通知您后将其删除。