一、教学目标
1、进一步认识动量守恒定律,并运用动量守恒定律来解释现象、解决问题。
2. 正确分析物理过程并确定动量守恒系统。
3.理解万有引力定律的含义,能够推导出万有引力定律。
二、重点和难点
重点:通过对物理过程的分析,找到符合物理过程动量守恒的系统。
难点:正确选择一个动量守恒的系统。
3. 教学与学习
教学流程:
动量守恒定律反映了系统中物体之间相互作用所遵循的物理定律,与牛顿运动定律一致。 但当它具体处理问题时,在某些方面却显得比用牛顿运动定律解决问题更简单、更清晰。 特点,特别是当系统中的力未知或相互作用力为变力时,利用牛顿第二定律的计算非常复杂甚至无法处理,而动量守恒定律只涉及系统前后的状态发生交互,而不必担心具体的交互。 动作细节,从而避免了直接应用牛顿运动定律解决问题时遇到的困难,使问题简单化。
(一)进一步认识动量守恒定律
1.动量守恒定律有适用条件,应用范围广泛
当系统不受外力作用或外力之和为零或外力远小于内力时,动量守恒定律成立。 它既适用于宏观系统,也适用于微观系统,也适用于变质量系统; 它不仅可以解决低速运动问题,而且可以解决高速运动问题,但也需要注意的是,它只在惯性参考系中成立。
2.动量守恒定律可以有不同的表达方式
(1)从保护角度来看:
. 系统的总动量在动作前后保持不变。
(2)从变化的角度来看,
,系统在作用前后的总动量变化为零。
(3)从传输角度来看:
,系统中物体A动量的增加一定等于物体B动量的减少,即系统中物体A和B的动量变化大小相等,方向相反。
3.动量守恒定律具有物理量的矢量性、状态的同时性和参考系的同一性。
(1) 由于动量是矢量,所以动量守恒定律的表达式是矢量表达式。 当物体在动作前后作直线运动时,指定正方向后,矢量表达式就简化为代数运算。
(2)由于动量是状态量,动量守恒定律表达式中的动量就是某种状态的动量动量守恒定律计算题,它们都对应同一个矩。 这称为状态的同时性。
(3) 由于动量是一个相对量动量守恒定律计算题,动量守恒定律表达式中的每个动量都必须相对于同一个惯性参考系。 这称为参考系的恒等性。
(2)对于动量守恒的过程,可以用位移来表示动量守恒。
假设系统的总动量为零。 如果系统中两个物体在相互作用过程中的任意时刻总动量守恒,那么用平均速度来表达动量守恒的表达式也应该成立,即
,因为交互时间相等
,所以
。
1. 利用位移求动量守恒的表达式仍然是向量表达式,必须选择正方向来求解。
2.两个物体交互过程中的位移
它是相对于同一惯性参考系而言的,一般以地面为参考系。
(3)应用动量守恒定律解决问题的一般步骤
1、选择研究对象,确定物理过程,即选择物理过程中满足动量守恒的系统。
2.选择正方向(或建立坐标系)和参考系(通常以地面作为参考系)
3.动量守恒定律方程
4.统一单位,代入数据,求解得到结果。
【注】如果速度是相对于某物的速度,则指某物相对于动作的运动速度。