示范课教案:动量守恒定律

时间:2021-12-16 19:52:44 教案 我要投稿

示范课教案:动量守恒定律

§8—3  动量守恒定律   一、正确理解内力和外力 (1)内力和外力是相对于系统而划分的力,系统内部物体之间的相互作用力为内力,系统之外的物体对系统中的物体的作用,即外部物体对系统的力叫做外力.内力和外力的划分既不反映力的性质,也不反映力的效果,仅是对系统内、外而言的力.   (2)内力与外力改变动量的作用不同,内力只能改变 系统内部各个物体的动量,但不能改变系统的总动量;外力可以改变系统的总动量. 二、动量守恒定律的理解    l.会从动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律   (1)推导过程:见教科书.   (2)说明:动量守恒定律是一条独立的实验定律,比牛顿定律发现得早,并不是牛顿由定律得出的. 2.动量守恒定律的内容 一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变.   (1)系统:由相互作用的物体所组成的整体叫做系统.这是动量守恒定律研究的对象.   (2)外力:系统以外的其他物体对系统内物体的作用力称外力或系统外力.内力:系统内各物体之间的相互作用的力叫内力或系统内力.只有先确定了系统的范围,才能判定某个力是外力还是内力.   (3)动量守恒定律的适用条件是:一个系统不受外力或所受外力之和为零.其中“不受外力”是理想情况,‘‘所受外力之和为零”是实际情况.这里所说的“外力之和”与“合外力”不是一个概念.“合外力”是指作用在某个物体(质点)上的外力的矢量和,而“外力之和”是指把作用在系统上的所有外力平移到某点后算出的矢量和. (4)“系统的总动量保持不变”,是指在系统内的物体发生相互作用过程中的任意两个时刻系统的总动量(各物体动量的矢量和)都是相等的(大小相等,方向相同).内力的冲量只改变系统内各物体的动量而不能改变系统的总动量.决定系统总能量是否改变的因素是系统外力.一旦系统所受外力之和不为零,系统的总动量必将发生变化. 3.动量守恒定律的表达式  (1)p=p, 意义:系统相互作用前的'总动量p等于相互作用后的总动量p’(从守恒的角度列式).  (2) p =p’-p=0.意义:系统总动量变化等于零(从变化角度列式). (3)对相互作用的两个物体组成的系统:①p1+P2=p’1+p’2或者m1v1 +m2v2=m1v1,+m2v2   意义:两个物体作用前的动量的矢量和等于作用后的动量的矢量和.   ②P1,-p2,=一(p’2-P2)或者p1=一p2   意义:两物体动量的变化大小相等,方向相反.(从转移角度看,一物体动量增加多少,另一物体动量必减少多少).   注意:①动量守恒定律的矢量性:动量守恒定律的数学表达式是个矢量关系式.对于我们常见作用前后物体的运动方向都在同一直线上的问题,可选取一个正方向,凡与正方向相同的矢量均取正值,反之为负,这样即可将矢量运算简化为代数运算.   ②瞬时性:动量守恒指系统在任一瞬间的动量恒定,等号左边是作用前系统内各动量在同一时刻的矢量和,等号右边是作用后系统内各动量在另一同时刻的矢量和.不是同一时刻的动量不能相加.   ③参考系的同一性:表达式中的各速度(动量)均是相对于同一惯性参考系而言的,一般均以地面为参考系.若题设条件中各速度不是同一参考系的速度,就必须经过适当转换,使其成为同一参考系的速度值. ④整体性:初、末两个状态研究对象必须一致. 4.系统动量守恒的条件 (1)、充分且必要条件:系统不外力或所受外力之和为零 (2)、近似守恒:虽然系统所受外力之和不为零,但系统的内力远远大于外力,此时外力可以忽略不计。如:碰撞和爆炸。 (3)、某一方向上动量守恒:虽然系统所受外力之和不为零,但系统在某一方向上的外力之和为零,则该方向上的动量守恒。 三、动量守恒的运用范围   动量守恒定律是自然界普遍适用的自然规律,是人类对自然界认识的一次飞跃.动量守恒定律不仅适用于宏观、低速的物体系,而且适用微观、高速的物体系;不仅适用于万有引力、电磁力、分子力相互作用的体系,而且适用于作用方式并不清楚的物体系,在高中阶段可理解为以下几个方面. ①与物体间的碰撞是正碰还是斜碰没有关系. ②与相互作用内力的形式无关,内力可以是摩擦力,可以是电磁力,可以是弹力等等. ③与系统内物体的数目没有关系,系统可以是两个物体,也可以是很多物体,如爆炸后产生的大量碎片. ④与相互作用后物体是分开还是粘合在一起没有关系. ⑤与物体运动速度的大小没有关系,物体运动的速度甚至可以接近光速. ⑥不论是微观还是宏观领域,动量守恒定律都适用.     【例1】如右图所示,A、B两物体的质量mA>mB,中间用一段细绳相连并有一被压缩的弹簧,放在平板小车C上后,A、B、C均处于静止状态.若地面光滑,则在细绳被剪断后,A、B从c上未滑离之前,A、B在C上向相反方向滑动过程中(  ) A.若A、B与c之间的摩擦力大小相同,则A、B组成的系统动量守恒,A、B、C组成的系统动量也守恒 B.若A、B与c之间的摩擦力大小不相同,则A、B组成的系统动量不守恒,A、B、C组成的系统动量也不守恒 C.若A、B与c之间的摩擦力大小不相同,则A、B组成的系统动量不守恒,但A、B、C·组成的系统动量守恒  D.以上说法均不对 〖解析〗  当A、B两物体组成一个系统时:弹簧的弹力为内力,而A、B与c之间的摩擦力为外力.当‘A、B与c之间的摩擦力等大反向时,A、B组成的系统所受外力之和为零.动量守恒;当A,8与c之间的摩擦力大小不相等时,A、B组成的系统所受外力之和不为零,动量不守恒.而对于A、B、C组成的系统,由于弹簧的弹力,A、B与C之间的摩擦力均为内力,故不论A、B与c之间的摩擦力的大小是否相等,A、B、c组成的系统所受外力之和均为零,故系统的动量守恒.[答案]AC   【例2】光滑水平面上质量m1= 50kg的木箱A以速度v1=5.0m/s的速度滑行,前面有另一木箱B,m2=20kg,以速度v2=4.0m/s相向滑行,若两木箱相撞后,A的速度减小为0.2m/s,B的速度多大? 〖解析〗:系统AB受合外力为零动量守恒,水平方向原来A的速度为正,由动量守恒列方程   教学反思:学生应用时会不注意守恒条件,但条件是高考重点、难点,应加强守恒条件的练习。尤其是某一方向上的守恒。

【示范课教案:动量守恒定律】相关文章:

示范课教案03-11

我的思维示范课教案11-07

大班音乐活动示范课教案09-21

高中物理动量守恒定律教案01-13

动量守恒定律物理教案指导08-31

高三物理动量守恒定律教案09-05

《满园春色》体育示范课的教案09-05

动量守恒定律高三物理教案08-31

高三物理动量守恒定律的教案设计09-05