《1.3 動量守恒定律的案例分析》學(xué)習(xí)任務(wù)單

《1.3動量守恒定律的案例分析》學(xué)習(xí)任務(wù)單學(xué)習(xí)任務(wù)單課程基本信息學(xué)科高中物理年級高二學(xué)期下學(xué)期課題滬教版選修35第1章碰撞與動量守恒1.3動量守恒定律的案例分析學(xué)生信息姓名學(xué)校班級學(xué)號學(xué)習(xí)目標(biāo)目標(biāo)一：深入理解動量守恒定律在各種案例中的應(yīng)用原理。目標(biāo)二：能夠準(zhǔn)確分析不同類型碰撞案例中的動量守恒情況。目標(biāo)三：學(xué)會運(yùn)用動量守恒定律解決實(shí)際問題，提高解題能力。課前學(xué)習(xí)任務(wù)1、認(rèn)真閱讀教材中關(guān)于動量守恒定律案例分析的部分，標(biāo)記出不理解的地方。2、回顧之前學(xué)過的動量守恒定律的基本公式和適用條件。課上學(xué)習(xí)任務(wù)思考：同學(xué)們，想象一下兩個小球碰撞的場景，一個快一個慢，碰撞之后它們的速度會怎么變呢？這就跟我們今天要學(xué)的動量守恒定律的案例分析有關(guān)哦。【學(xué)習(xí)任務(wù)一】彈性碰撞案例分析1、先來看彈性碰撞的定義，就是碰撞過程中沒有機(jī)械能損失的碰撞。那這種碰撞有什么特點(diǎn)呢？動量守恒，這個大家應(yīng)該能理解吧，就像之前學(xué)的，系統(tǒng)的總動量在碰撞前后不變。動能也守恒，這就是彈性碰撞的特別之處啦。2、咱們來看個例子：有兩個小球A和B，質(zhì)量分別為m?和m?，A球以速度v?去撞靜止的B球。那碰撞之后它們的速度v?'和v?'怎么求呢？根據(jù)動量守恒定律和動能守恒定律列出方程組：動量守恒：m?v?＝m?v?'＋m?v?'動能守恒：（1/2)m?v?2=（1/2)m?v?'2+（1/2)m?v?'2大家一起試著解解這個方程組吧。【學(xué)習(xí)任務(wù)二】非彈性碰撞案例分析1、非彈性碰撞呢，就是碰撞過程中有機(jī)械能損失的碰撞。那它又有什么特點(diǎn)呢？動量依然守恒，這是動量守恒定律的強(qiáng)大之處，不管什么碰撞，只要系統(tǒng)不受外力或者合外力為零，動量就守恒。但是動能不守恒了，有一部分能量變成了其他形式，比如熱能。2、例如，一個質(zhì)量為m的小球以速度v去撞一個質(zhì)量為M的靜止小球，碰撞后它們粘在一起運(yùn)動。這種完全非彈性碰撞是最典型的非彈性碰撞情況。那它們粘在一起后的共同速度v'是多少呢？根據(jù)動量守恒定律：mv=（m＋M)v'，大家算一算這個v'的值?！緦W(xué)習(xí)任務(wù)三】爆炸類案例分析1、爆炸看起來很嚇人，其實(shí)也是動量守恒定律的一個案例哦。爆炸過程有什么特點(diǎn)呢？內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力，所以系統(tǒng)的動量還是守恒的。化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能等其他形式的能量，會使物體的動能突然增大。2、比如說，一個靜止的物體突然爆炸成兩塊，一塊質(zhì)量為m?，速度為v?，另一塊質(zhì)量為m?，速度為v?。那根據(jù)動量守恒定律，就有0＝m?v?+m?v?，大家思考一下這個式子的意義呢？互動環(huán)節(jié)：同學(xué)們，現(xiàn)在咱們分成小組討論一下這幾種案例的異同點(diǎn)。每個小組可以選一個代表來分享一下你們小組的討論結(jié)果哦?？偨Y(jié)提升：今天我們學(xué)習(xí)了動量守恒定律在彈性碰撞、非彈性碰撞和爆炸等案例中的分析。大家要記住，不管是哪種情況，動量守恒定律的核心就是系統(tǒng)的總動量不變，只是在不同案例中動能的情況有所不同。課堂習(xí)題：【練習(xí)1】一個質(zhì)量為2kg的小球A以3m/s的速度去撞一個質(zhì)量為3kg靜止的小球B，碰撞是彈性碰撞，求碰撞后小球A和B的速度。（答案保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）【練習(xí)2】一個質(zhì)量為1kg的物體以5m/s的速度去撞一個質(zhì)量為4kg的靜止物體，碰撞后它們粘在一起，求它們粘在一起后的共同速度?！揪毩?xí)3】一個質(zhì)量為5kg的靜止物體爆炸成兩塊，一塊質(zhì)量為2kg，速度為4m/s，求另一塊的速度。（假設(shè)速度方向?yàn)檎较颍┐鸢福骸揪毩?xí)1】根據(jù)彈性碰撞的動量守恒和動能守恒方程組：動量守恒：m?v?＝m?v?'＋m?v?'，這里m?＝2kg，v?＝3m/s，m?＝3kg。動能守恒：（1/2)m?v?2=（1/2)m?v?'2+（1/2)m?v?'2將m?和m?的值代入動量守恒方程得：2×3＝2v?'＋3v?'，即6＝2v?'＋3v?'①將m?和m?的值代入動能守恒方程得：（1/2)×2×32=（1/2)×2×v?'2+（1/2)×3×v?'2，即9＝v?'2+（3/2)v?'2②由①得v?'＝3（3/2)v?'，代入②得：9=（3（3/2)v?'）2+（3/2)v?'29＝99v?'＋（9/4)v?'2+（3/2)v?'20=（15/4)v?'29v?'v?'＝12／5＝2.4m/s把v?'＝2.4m/s代入①得v?'＝0.6m/s?！揪毩?xí)2】根據(jù)動量守恒定律mv=（m＋M)v'，m＝1kg，v＝5m/s，M＝4kg。1×5=（1＋4)v'v'＝1m/s?！揪毩?xí)3】根據(jù)動量守恒定律0＝m?v?+m?v?，m?＝2kg，v?＝4m/s，m?