16.3 动量守恒定律
教学目标
1、理解动量守恒定律的确切含义和表达式,知道定律的适用条件和适用范围; 2、在理解动量守恒定律的确切含义的基础上正确区分内力和外力; 3、会应用动量守恒定律分析计算有关问题。 教学重点
动量守恒定律的内容 教学难点
动量守恒的条件和应用 教学方法
教师启发、引导,学生讨论、交流 教学过程 (一)引入新课
在上课之前先和同学们分享一个关于动量守恒的视频片段。(播放视频) (二)进行新课 一、理论探究
两个小球在光滑水平面上做匀速运动,质量分别是m1和m2,沿着同一直线向相同的方向运动,速度分别是v1和v2,且v1>v2,经过一段时间后,m1追上了m2,两球发生碰撞,碰撞后仍然在同一直线上,速度分别是v1′和v2′。用动量定理考察碰撞前后系统总动量的关系。
选1号球为研究对象,碰撞前的动量
p1=m1v1
碰撞后的动量
p1′=m1v1′
受力分析如图,规定v1方向为正方向,对1号球根据动量定理得:
F21= m1v1′- m1v1
选2号球为研究对象,碰撞前的动量
p2=m2v2
碰撞后的动量
p2′=m2v2′
受力分析如图,规定v1方向为正方向,对2号球根据动量定理得
F12= m2v2′- m2v2
由牛顿第三定律可知F12??F21 作用时间相等,则F12t??F21t
联立,解得m2v2'?m2v2??(m1v1'?m1v1) 二、内力、外力
1.内力:系统内物体之间的相互作用力 2.外力:系统外物体施加的作用力 3.规律:
(1)内力的冲量I内不会引起系统动量的变化,但会使系统内某个物体动量发生变化 (2)外力的冲量I外会引起系统动量的变化 三、动量守恒定律
(1)内容:一个系统不受外力或者所受外力的和为零,这个系统的总动量保持不变。
这个结论叫做动量守恒定律。(强调系统)
(2)条件:系统不受外力、外力矢量和为零 (3)表达式: 对于两个物体组成的系统,常写成
m1v1?m2v2?m1v1'?m2v2'
p?p'
?p1???p2
(强调矢量式) 四、回扣引课
学生讨论分析课前视频中迈克和罗斯的运动以及迈克最后回来的原因。 五、随堂训练
1.如图所示,一质量为M=3.0 kg的长方形木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一质量为m=1.0 kg的小物块A.现以地面为参考系,给A和B一大小均为4.0 m/s、方向相反的初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,但最后A并没有滑离B板,站在地面上的观察者看到在一段时间内物块A做加速运动,则在这段时间内的某时刻,木板B相对地面的速度大小可能是( )
A.3.0 m/s C.2.4 m/s 答案:C
2.小孩双手搭着大人的肩一起在水平冰面上以3 m/s的速度向右匀速滑行,后面的小孩突然推了一下前面的大人,结果小孩以2 m/s的速度向左滑行,已知小孩的质量为30 kg,大人的质量为60 kg,则被推后大人的速度大小变为( )
A.5.5 m/s C.3.5 m/s 答案:A
3.如图,足够长的长木板A静止在光滑的水平地面上,质量为1 kg的物体B以v0=3 m/s水平速度冲上A,由于摩擦力作用,最后停止在木板A上,若从B冲到木板A上到相对木板A静止这段时间内摩擦力对长木板的冲量大小为2 N·s,则A、B最后的共同速度及长小板的质量分别为( )
B.4.5 m/s D.2.5 m/s B.2.8 m/s D.1.8 m/s
A.1 m/s 1 kg C.2 m/s 2 kg 答案:B
六、(练习小结)动量守恒定律的解题步骤 1. 明确研究对象(系统)
2. 受力分析、判断系统动量是否守恒 3. 规定正方向
4. 根据动量守恒定律列方程 七、总结
动量守恒定律内容、条件、表达式、应用。
B.1 m/s 2 kg D.2 m/s 2 kg
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