人教版高中物理選修3-5 3　動(dòng)量守恒定律 優(yōu)質(zhì)課比賽一等獎(jiǎng)

3動(dòng)量守恒定律學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.理解系統(tǒng)、內(nèi)力、外力的概念.2.知道動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容及表達(dá)式，會(huì)用動(dòng)量守恒定理解決簡單問題。3.理解守恒的條件.4.了解動(dòng)量守恒定律的普遍意義，會(huì)初步利用動(dòng)量守恒定律解決實(shí)際問題.如圖2所示，水平桌面上的兩個(gè)小球，質(zhì)量分別為m1和m2，沿著同一直線向相同的方向做勻速運(yùn)動(dòng)，速度分別是v1和v2，v2>v1.當(dāng)?shù)诙€(gè)小球追上第一個(gè)小球時(shí)兩球發(fā)生碰撞，碰撞后兩球的速度分別為v1′和v2′.試用動(dòng)量定理和牛頓第三定律推導(dǎo)兩球碰前總動(dòng)量m1v1＋m2v2與碰后總動(dòng)量m1v1′＋m2v2′的關(guān)系.答案導(dǎo)學(xué)探究答案設(shè)碰撞過程中兩球間的作用力分別為F1、F2，相互作用時(shí)間為t.根據(jù)動(dòng)量定理：F1t＝m1(v1′－v1)，F(xiàn)2t＝m2(v2′－v2).因?yàn)镕1與F2是兩球間的相互作用力，根據(jù)牛頓第三定律知，F(xiàn)1＝－F2，則有：m1v1′－m1v1＝m2v2－m2v2′即m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′此式表明兩球在相互作用前的總動(dòng)量等于相互作用后的總動(dòng)量，這就是動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式.目標(biāo)一：理解系統(tǒng)、內(nèi)力與外力(1)系統(tǒng)：相互作用的

物體組成一個(gè)力學(xué)系統(tǒng).(2)內(nèi)力：

物體間的相互作用力.(3)外力：系統(tǒng)

物體對(duì)系統(tǒng)內(nèi)物體的作用力.導(dǎo)練1、碰撞過程中內(nèi)外力分析？目標(biāo)二：動(dòng)量守恒定律(1)內(nèi)容：如果一個(gè)系統(tǒng)

，或者

，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變.兩個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)中外部不受外力所受外力的矢量和為零2、表達(dá)式：（1）m1v1＋m2v2＝

(作用前后動(dòng)量相等).m1v1′＋m2v2′（3）Δp＝0（2）pΔ1＝－Δp2：補(bǔ)充練習(xí)判斷下列說法的正誤.(1)一個(gè)系統(tǒng)初、末態(tài)動(dòng)量大小相等，即動(dòng)量守恒.(

)(2)兩個(gè)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體發(fā)生碰撞，兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒.(

)(3)只要系統(tǒng)受到的外力的功為零，動(dòng)量就守恒.(

)(4)只要系統(tǒng)所受到的合力的沖量為零，動(dòng)量就守恒.(

)(5)系統(tǒng)動(dòng)量守恒也就是系統(tǒng)的動(dòng)量變化量為零.(

)×√×√√導(dǎo)練2：目標(biāo)三：理解動(dòng)量守恒定律的適用條件：2、.系統(tǒng)受外力作用，但當(dāng)系統(tǒng)所受的外力遠(yuǎn)小于系統(tǒng)內(nèi)各物體間的內(nèi)力時(shí)，系統(tǒng)的總動(dòng)量近似守恒.3、系統(tǒng)受外力作用，所受的合外力不為零，但在某一方向上合外力為零，則系統(tǒng)在該方向上動(dòng)量守恒.1、系統(tǒng)不受外力或者所受外力的矢量和為零

.導(dǎo)練3：目標(biāo)四：對(duì)動(dòng)量守恒定律的理解導(dǎo)思：對(duì)系統(tǒng)“總動(dòng)量保持不變”的理解(1)系統(tǒng)在整個(gè)過程中任意兩個(gè)時(shí)刻的

都相等，不能誤認(rèn)為只是初、末兩個(gè)狀態(tài)的總動(dòng)量相等.(2)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變，但系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)物體的動(dòng)量可能都在不斷變化.2.動(dòng)量守恒定律的“四性”(1)矢量性：動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是一個(gè)

.總動(dòng)量矢量式(2)相對(duì)性：動(dòng)量守恒定律中，系統(tǒng)中各物體在相互作用前后的動(dòng)量必須相對(duì)于同一慣性系，各物體的速度通常均為相對(duì)于

的速度.(3)同時(shí)性：動(dòng)量守恒定律中，p1、p2……必須是系統(tǒng)中各物體在相互作用前同一時(shí)刻的動(dòng)量，p1′、p2′……必須是系統(tǒng)中各物體在相互作用后同一時(shí)刻的動(dòng)量.(4)普適性：動(dòng)量守恒定律不僅適用于兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，也適用于多個(gè)物體組成的系統(tǒng).不僅適用于宏觀物體組成的系統(tǒng)，也適用于微觀粒子組成的系統(tǒng).地面導(dǎo)練4：小結(jié)：1.動(dòng)量守恒定律的研究對(duì)象是相互作用的物體組成的系統(tǒng).判斷系統(tǒng)的動(dòng)量是否守恒，與選擇哪幾個(gè)物體作為系統(tǒng)和分析哪一段運(yùn)動(dòng)過程有直接關(guān)系.2.判斷系統(tǒng)的動(dòng)量是否守恒，要注意守恒的條件是不受外力或所受合外力為零，因此要分清哪些力是內(nèi)力，哪些力是外力.3.系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，并不是系統(tǒng)內(nèi)各物體的動(dòng)量都不變.一般來說，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)各物體的動(dòng)量是變化的，但系統(tǒng)內(nèi)各物體的動(dòng)量的矢量和是不變的.總結(jié)4：作用及練習(xí)1.(多選)如圖9所示，在光滑水平地面上有A、B兩個(gè)木塊，A、B之間用一輕彈簧連接.A靠在墻壁上，用力F向左推B使兩木塊之間的彈簧壓縮并處于靜止?fàn)顟B(tài).若突然撤去力F，則下列說法中正確的是A.木塊A離開墻壁前，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)

量守恒，機(jī)械能也守恒B.木塊A離開墻壁前，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)

量不守恒，但機(jī)械能守恒C.木塊A離開墻壁后，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能也守恒D.木塊A離開墻壁后，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，但機(jī)械能守恒√123√答案圖9解析4解析若突然撤去力F，木塊A離開墻壁前，墻壁對(duì)木塊A有作用力，所以A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，但由于A沒有離開墻壁，墻壁對(duì)木塊A不做功，所以A、B和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；木塊A離開墻壁后，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)所受合外力為零，所以系統(tǒng)動(dòng)量守恒且機(jī)械能守恒，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.1234

123圖10√解析答案4123解析由m和M組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒易得A正確；m和M動(dòng)量的變化與小車上表面的粗糙程度無關(guān)，因?yàn)檐囎銐蜷L，最終各自的動(dòng)量與摩擦力大小無關(guān).43、質(zhì)量我M=100kg的小船靜止在水面上，船首站在質(zhì)量為m1=40Kg的游泳者甲，船尾站著質(zhì)量為m2=60Kg的乙，船首指向左，他們?cè)谕凰骄€上，甲朝左，乙朝右以3m/s的速率入水，則（）A、小船向左運(yùn)動(dòng)，速率為1m/sB、小船向左運(yùn)動(dòng)，速率為0.6m/sC、小船向右運(yùn)動(dòng)，速率大于1m/sD、小船仍靜止。4.一輛質(zhì)量m1＝3.0×103kg的小貨車因故障停在車道上，后面一輛質(zhì)量m2＝1.5×103kg的轎車來不及剎車，直接撞入貨車尾部失去動(dòng)力，相撞后兩車一起沿轎車運(yùn)