冲量动量教案

2024-04-16

冲量动量教案(通用10篇)

篇1:冲量动量教案

冲量和动量

一、教学目标

1.理解和掌握冲量的概念,强调冲量的矢量性。

2.理解和掌握动量的概念,强调动量的矢量性,并能正确计算一维空间内物体动量的变化。

3.学习动量定理,理解和掌握冲量和动量改变的关系。

二、重点、难点分析

有了力、时间、质量和速度的概念,为什么还要引入冲量和动量的概念?理解冲量、动量的概念。

冲量和动量都是矢量,使用这两个物理量时要注意方向性。

三、主要教学过程(一)引入新课

力是物体对物体的作用。力F对物体作用一段时间t,力F和所用时间t的乘积有什么物理意义?

质量是物体惯性的量度,是物体内在的属性。速度是物体运动的外部特征。物体的质量与它运动速度的乘积有什么物理意义?

这就是我们要讲的冲量和动量。

四、教学过程设计 1.冲量

力是产生加速度的原因。如果有恒力F,作用在质量为m、静止的物体上,经过时间t,会产生什么效果呢?由Ft=mat=mv看出,力与时间的乘积Ft越大,静止的物体获得的速度v就越大;Ft越小,物体的速度就越小。

由公式看出,如果要使静止的物体获得一定的速度v,力大,所用时间就短;力小,所用时间就长一些。

力和时间的乘积在改变物体运动状态方面,具有一定的物理意义。明确:力F和力作用时间t的乘积,叫做力的冲量。用I表示冲量,I=Ft。写出:I=Ft 力的国际单位是牛,时间的国际单位是秒,冲量的国际单位是牛·秒,国际符号是N·s。

写出:(1)单位:N·s 力是矢量,既有大小,又有方向;冲量也既有大小,又有方向。冲量也是矢量。

写出:(2)冲量是矢量

冲量的方向由力的方向确定。如果在力的作用时间内,力的方向保持不变,则力的方向就是冲量的方向。如果力的方向在不断变化,如一绳拉一物体做圆周运动,则绳的拉力在时间t内的冲量,就不能说是力的方向就是冲量的方向。对于方向不断变化的力的冲量,其方向可以通过动量变化的方向间接得出。学习过动量定理后,自然也就会明白了。

说明:计算冲量时,一定要注意计算的是一个力的冲量,还是合力的冲量。例1:以初速度v0竖直向上抛出一物体,空气阻力不可忽略。关于物体受到的冲量,以下说法中正确的是

[

] A.物体上升阶段和下落阶段受到重力的冲量方向相反 B.物体上升阶段和下落阶段受到空气阻力冲量的方向相反 C.物体在下落阶段受到重力的冲量大于上升阶段受到重力的冲量 D.物体从抛出到返回抛出点,所受各力冲量的总和方向向下

分析:物体在整个运动中所受重力方向都向下,重力对物体的冲量在上升、下落阶段方向都向下,选项A错。

物体向上运动时,空气阻力方向向下,阻力的冲量方向也向下。物体下落时阻力方向向上,阻力的冲量方向向上。选项B正确。

在有阻力的情况下,物体下落的时间t2比上升时所用时间t1大。物体下落阶段重力的冲量mgt2大于上升阶段重力的冲量mgt1,选项C正确。在物体上抛的整个运动中,重力方向都向下。物体在上升阶段阻力的方向向下,在下落阶段虽然阻力的方向向上,但它比重力小。在物体从抛出到返回抛出点整个过程中,物体受到合力的冲量方向向下,选项D正确。

综上所述,正确选项是B、C、D。

要注意的是,冲量和力的作用过程有关,冲量是由力的作用过程确定的过程量。

2.动量

运动物体与另一个物体发生作用时,作用的效果是由速度决定,还是由质量决定,还是由质量和速度共同决定?

提出问题:以10m/s的速度运动的球,能不能用头去顶? 回答是:足球,就能去顶;铅球,则不能。质量20g的小物体运动过来,能不能用手去接?

回答是:速度小,就能去接。速度大,如子弹,就不能。

在回答上面问题的基础上,可归纳出;运动物体作用的效果,它的动力学特征由运动物体的质量和速度共同决定。

明确:运动物体的质量和速度的乘积叫动量。动量通常用字母p表示。写出:p=mv 质量的国际单位是千克,速度的国际单位是米每秒。动量的国际单位是千克米每秒,国际符号是kg·m·s-1。

写出:(1)单位:kg·m·s-1

质量均为m的两个物体在水平面上都是由西向东运动,同时撞到一个静止在水平面上的物体,静止的物体将向东运动。如果这两个物体一个由东向西,一个由西向东运动,同时撞到静止在水平面上的物体,这个物体可能还静止不动。可见动量不仅有大小,而且还有方向。动量是矢量,动量的方向由速度方向确定。

写出:(2)动量是矢量,动量的方向就是速度的方向。

动量是矢量,在研究动量改变时,一定要注意方向。如果物体沿直线运动,动量的方向可用正、负号表示。

例2:质量为m的小球以水平速度v垂直撞到竖直墙壁上后,以相同的速度大小反弹回来。求小球撞击墙壁前后动量的变化。解:取反弹后速度的方向为正方向。碰后小球的动量p′=mv。碰前速度v的方向与规定的正方向反向,为负值。碰前动量p=-mv。小球动量的改变大小为

p′-p=mv-(-mv)=2mv 小球动量改变的方向与反弹后小球运动方向同向。3.动量定理

在前面讲冲量时,已经得出Ft=mv的关系。这说明物体在冲量作用下,静止的物体动量变化与冲量的关系。

冲量和动量之间究竟有什么关系?在恒力F作用下,质量为m的物体在时间t内,速度由v变化到v′。根据牛顿第二定律,有F=ma 式中F为物体所受外力的合力。等式两边同乘时间t,Ft=mat=mv′-mv 式子左侧是物体受到所有外力合力的冲量,用I表示。mv和mv′是冲量作用前、作用后的动量。分别用p和p′表示。p′-p是物体动量的改变,又叫动量的增量。等式的物理意义是:物体动量的改变,等于物体所受外力冲量的总和。这就是动量定理。用公式表示:

写出:I=p′-p

例3:质量2kg的木块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,木块在F=5N的水平恒力作用下由静止开始运动。g=10m/s2,求恒力作用木块上10s末物体的速度。解法1:恒力作用下的木块运动中共受到竖直向下的重力mg,水平面向上的支持力N,沿水平方向的恒力F和摩擦力,如图所示。木块运动的加速度

木块运动10s的速度

vt=at=0.5×10m/s=5m/s 解法2:木块的受力分析同上。在10s内木块所受合力的冲量I=Ft-ft。木块初速度是零,10s末速度用v表示。10s内木块动量的改变就是mv。根据动量定理I=mv,10s末木块的速度

两种解法相比较,显然利用动量定理比较简单。动量定理可以通过牛顿第二定律和速度公式推导出来,绕过了加速度的环节。用动量定理处理和时间有关的力和运动的问题时就比较方便。

(三)课堂小结

1.力和时间的乘积,或者说力对时间累积的效果叫冲量。力是改变物体运动状态的原因,冲量是改变物体动量的原因。

动量是描述运动物体力学特征的物理量,是物理学中相当重要的概念。这一概念是单一的质量概念、单一的速度概念无法替代的。

2.动量定理反映了物体受到所有外力的冲量总和和物体动量的改变在数值和方向上的等值同向关系。

3.冲量、动量都是矢量,动量定理在使用时一定要注意方向。物体只在一维空间中运动各力也都在同一直线时,动量、冲量的方向可用正、负号表示。

五、说明

运动具有相对性。动量也具有相对性。在中学阶段,我们只讨论以地面为参照系的动量

篇2:冲量动量教案

——陈诚

一、教学目标

1.理解冲量和动量的概念,知道它们的单位和定义。

2.理解冲量和动量的矢量性,理解动量变化的概念。知道运用矢量运算法则计算动量变化,会正确计算一维的动量变化.二、教学重点:动量冲量的概念

三、教学难点:动量变化量的计算,四、情感目标:培养学生勤思好学的兴趣和创新思维能力。

五、教学用具:粉笔头 纸张

六、教学过程:

·新课导入

「演示」让一个学生拿好一张纸,教师用一个粉笔头用力射穿纸张。然后教师假装用粉笔头射向一位学生(实际手里没有粉笔头,但不让学生知道),学生肯定会做出躲避的状态。

【问答讨论】

师问:那位学生为何要躲避?

学生:粉笔头会弄伤他,粉笔头有杀伤力。

师问:我把粉笔头放到桌子上,你们为什么不躲避它呢? 学生:它没有速度。不具备杀伤力。师问:按照你们的说法没有速度的不具备杀伤力,那么空气中的气体分子每时刻都在高速运动﹙据资料上看达到105这样的数量级﹚,他们无时无刻不高速撞击着我们的眼睛,要知道我们的眼睛是我们最薄弱的地方。为何我们却觉察不到呢?

学生:空气分子的质量太小。师问:其他同学为何不躲避? 学生:粉笔头不射向他们。【讨论总结】

运动的物体能够产生一定的机械效果(如粉笔头穿透纸靶),这个效果的强弱取决于物体的质量和速度两个因素,这个效果只能发生在物体运动的方向上。物理学家们为了描述运动物体的这一特性,引入动量概念.·进行新课

「板书」

一、动量P 1.定义:物体的质量与速度的乘积,称为(物体的)动量.记为P=mv.单位:kg·m/s读作“千克米每秒 2.理解要点:

【板书】(1)状态量:动量包含了”参与运动的物质“与”运动速度“两方面的信息,反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态,具有瞬时性.大家知道,速度也是个状态量,但它是个运动学概念,只反映运动的快慢和方向,而运动,归根结底是物质的运动,没有了物质便没有运动.显然地,动量包含了”参与运动的物质“和”运动速度“两方面的信息,更能从本质上揭示物体的运动状态,是一个动力学概念.【板书】(2)矢量性:动量的方向与速度方向一致。

综上所述:我们用动量来描述运动物体所能产生的机械效果强弱以及这个效果发生的方向,动量的大小等于质量和速度的乘积,动量的方向与速度方向一致。

【板书】3.动量变化△p.定义:若运动物体在某一过程的始、末动量分别为P和P’,则称:△P=P’-P为物体在该过程中的动量变化.﹝画一匀速圆周运动的四分之一周期动量的变化量来举例 让学生知道动量变化量△P也是矢量。

二、冲量I

1.如果一个物体处于静止状态,其动量为零.那么,我们怎样使它获得动量呢? 【思路点拨】我们把质量为m的物体放到光滑水平的桌面上,为了使它获得一个动量,向它施加一个恒定水平推力F,经过时间t,速度达到v,则物体就具有动量P= mv.由牛顿第二定律及运动规律,有:a=F/m,v=at,得Ft=mv.(推导过程可由学生上台演板完成,教师巡回指导)1使静止物体获得动量的方法:施加作用力,并持续作用一段时间.【组织讨论】 ○2使物体获得一定大小的动量,既可以用较大的力短时间作用,也可以用较小的力长 ○时间作用。(请学生思考:跳高和跳远有何区别?并举出短时间内使物体获得动量的若干实例)即不论力的大小和作用时间如何,只要两者的乘积相同,则产生的动力学效果就相同。

【结论】持续作用在物体上的力,可以产生这样的效果:使物体获得动量,这一效果的强弱由力的大小F与持续作用时间t的乘积Ft来确定。为了描述这一性质我们引入了冲量的概念。

【板书】

二、冲量I l.定义:作用力F与作用时间t的乘积Ft,称为(这个)力(对受力物体)的冲量,记为I=Ft.单位:N·s,读作”牛顿秒".由上式可以看出冲量和动量的单位是相同的,即lN·s=lkg·m/s,但这并不意味着这两个单位可以混用。【板书】2,理解要点

(1)过程量:冲量描述力在时间上的累积效果.。作用在静止物体上的一定大小的力,如果持续时间越长,则使物体获得的动量越大,这就是说,力的冲量是在时间进程中逐渐累积起来的.冲量总是指力在某段时间进程中的过程量,说某一时刻的冲量是没有意义的,所以,理解时要兼顾力和时间两方面的因素。

【板书】(2)矢量性:如果力的方向是恒定的,则冲量的方向与力的方向一致.﹙3﹚,式中的 F必须是恒力,因此,该公式只用于求恒力的冲量

·对比动量冲量的异同点:

1、相同点:都具有矢量性

篇3:冲量动量教案

一、要点

【 要点一 冲量 】 1.下列说法中正确的是

()A.一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速),这两个力在同一段时间内的冲量一定相同

B.一质点受两个力作用处于平衡状态(静止或匀速),这两个力在同一段时间内做的功或者都为零,或者大小相等符号相反

C.在同样的时间内,作用力和反作用力的功大小不一定相等,但正负号一定相反 D.在同样的时间内,作用力和反作用力的功大小一定相等,正负号不一定相反

答案 B 【 要点二

动量 】

2.质量是1 kg的钢球,以5 m/s的速度水平向右运动,碰到墙壁后以3 m/s的速度被反向弹回,钢球的动量改变多少? 若钢球以2 3 m/s的速度,与水平面成30°角落到粗糙地面相碰后弹起,弹起速度大小为2 m/s,方向与水平面成60°角,判别钢球的动量改变量的方向.答案kg•m/s,方向水平向左kg•m/s,与竖直方向成30°角 【 要点三

动量定理 】

3.排球运动是一项同学们喜欢的体育运动.为了了解排球的某些性能,某同学让排球从距地面高h1=1.8 m处自由落下,测出该排球从开始下落到第一次反弹到最高点所用时间为t=1.3 s,第一次反弹的高度为h2=1.25 m.已知排球的质量为m=0.4 kg,g取10 m/s2,不计空气阻力.求:(1)排球与地面的作用时间.(2)排球对地面的平均作用力的大小.答案(1)0.2 s(2)26 N

二、题型

【 题型1 应用动量定理解释现象 】

例1.一个笔帽竖直放在桌面上的纸条上,要求把纸条从笔帽下抽出,如果缓慢拉出纸条笔帽必倒,若快速拉出纸条,笔帽可能不倒.以下判断正确的是

()A.缓慢拉动纸条时,笔帽受到的冲量小

B.缓慢拉动纸条时,纸对笔帽水平作用力小,笔帽也可能不倒 C.快速拉动纸条时,笔帽受到冲量小

D.快速拉动纸条时,纸条对笔帽水平作用力小

答案 C 【 题型2 动量定理的简单应用 】

例2.一质量为m的小球,以初速度 0沿水平方向射出,恰好垂直地射到一倾角为30°的固定斜面上,并立即反方向弹回.已知反弹速度的大小是入射速度大小的 ,求在碰撞中斜面对小球的冲量大小.答案

篇4:冲量动量教案

1. 下列说法中正确的是()

A.物体只有受到冲量,才会有动量 B.物体受到冲量,其动量大小必定改变 C.物体受到冲量越大,其动量也越大

D.做减速运动的物体,受到的冲量的方向与动量变化的方向相同

2. 一个士兵坐在皮划艇上,他连同装备和皮划艇的总质量共120 kg.这个士兵用自动步枪在2 s时间内沿水平方向连续射出10发子弹,每发子弹质量10 g,子弹离开枪口时相对地面的速度都是800 m/s.射击前皮划艇是静止的.求连续射击后皮艇的速度是多大? 3. 物体在恒力作用下作直线运动,在t1时间内物体的速度由零增大到v,F对物体做功W1,给物体冲量I1.若在t2时间内物体的速度由v增大到2v,F对物体做功W2,给物体冲量I2,则()A.W1=W2,I1=I2 B.W1=W2,I1>I2

C.W1W2,I1=I2

4. 跳伞员从飞机上跳下,经过一段时间速度增大到收尾速度50m/s时才张开伞,这时,跳伞员受到很大的冲力.设张伞时间经1.5s,伞开后跳伞员速度为5m/s,速度方向始终竖直向下,则冲力为体承的_____倍.5. 光子不仅有能量,还有动量,光照射到某个面上就会产生压力-光压,宇宙飞船可以采用光压作为动力.现给飞船安上面积很大的薄膜,正对着太阳光,靠太阳光在薄膜上产生的压力推动宇宙飞船前进,第一次安装反射率极高的薄膜,第二次安装的是吸收率极高的薄膜,那么()A.第一次飞船的加速度大 B.第二次飞船的加速度大

C.两种情况,飞船的加速度一样大 D.两种情况的加速度不能比较

6. 一质量为m的小球,从高为H的地方自由落下,与水平地面碰撞后向上弹起。设碰撞时间为t并为定值,则在碰撞过程中,小球对地面的平均冲力与跳起高度的关系是()A.跳起的最大高度h越大,平均冲力就越大 B.跳起的最大高度h越大,平均冲力就越小 C.平均冲力的大小与跳起的最大高度h无关

D.若跳起的最大高度h一定,则平均冲力与小球质量正比

7. 从同一高度将两个质量相等的物体,一个自由落下,一个以某一水平速度抛出,当它们落至同一水平面的过程中(空气阻力不计)()

A.动量变化量大小不同,方向相同 B.动量变化量大小相同,方向不同 C.动量变化量大小、方向都不相同 D.动量变化量大小、方向都相同 8. 相同的玻璃杯从同一高度落下,分别掉在水泥地和草地上。则()A.玻璃杯刚要落在水泥地上时的动量大于刚要落在草地上时的动量 B.玻璃杯落在水泥地上动量的变化量大于落在草地上动量的变化量 C.玻璃杯落在水泥地上动量的变化率大于落在草地上动量的变化率 D.玻璃杯落在水泥地上受到的冲量大于落在草地上受到的冲量

9. 玻璃茶杯从同一高度掉下,落在水泥地上易碎,落在海锦垫上不易碎,这是因为茶杯与水泥地撞击过程中()A.茶杯动量较大 B.茶杯动量变化较大 C.茶杯所受冲量较大 D.茶杯动量变化率较大

10. 质量为5 kg的物体,原来以v=5 m/s的速度做匀速直线运动,现受到跟运动方向相同的冲量15 N·s的作用,历时4 s,物体的动量大小变为()A.40 kg·m/s B.160 kg·m/s C.80 kg·m/s D.10 kg·m/s

参考答案: 1. 答案: D 解析:

2. 答案: 解:每次发射子弹过程中,对人、艇、枪及子弹组成的系统总动量守恒,连续发射十颗子弹和一次性发射十颗子弹结果相同. 由题中所给数据M=120 kg,t=2 s,m=0.01 kg,v1=800 m/s,射击后划艇的速度是v2,由动量守恒得:

10mv1=(M-10m)v2,解得v2≈0.67 m/s.解析:

3. 答案: C 解析: 结合动量定理和动能定理来分析求解。4. 答案: 4 5. 答案: A

解析: 因为光子和薄膜的接触时间极短,在两种情况下接触的时间可以认为近似相等,运用反射率极高的薄膜,根据动量定理得,F1t=-2mv,运用吸收率极高的薄膜,根据动量定理有:F2t=-mv,知安装反射率极高的薄膜,产生的作用力较大,根据牛顿第二定律知,产生的加速度较大.故A正确,B、C、D错误. 故选A. 6. 答案: AD 7. 答案: D 8. 答案: C 9. 答案: D 解析: 考点:动量定理

试题分析: 玻璃茶杯从同一高度掉下,与水泥地和海绵垫接触前瞬间速度相同,动量相同,与水泥地和海绵垫作用后速度均变为零,茶杯动量的变化相同,故AB错误;茶杯的动量变化相同,根据动量定理I=△P得知,茶杯所受冲量相同,故C错误;茶杯与水泥地作用时间短,茶杯与海绵垫作用时间长,△P相同,则动量的变化率较大,故D正确。10. 答案: A 解析: 考点:动量定理

篇5:动量 动量定理公开课教案

动量定理

第六节 动量 动量定理

[教学目标] 1.理解动量和冲量的定义;

2.了解动量定理并理解其矢量性和普遍性;

3.会利用动量定理定性分析和定量计算一些简单的实际问题。

[教学重点] 利用动量定理来解释生活中的一些现象。

[教学难点] 动量和冲量方向问题的理解

[教学方法] 1.利用多媒体课件,让学生清楚地认识到动量定理在生活中的普遍性;

2.讨论法:学生作为主体积极讨论,最大限度调动学生积极参与到教学活动中。

[教学过程] 导入:

利用多媒体演示“鸡蛋下落”的实验,分别是落在地面上和落在海绵上,让学生讲出看到的现象,并让学生思考为什么落在地面上的鸡蛋碎了,而落在海绵上的却没有碎,带着这个问题进入本节课的学习,授课结束后要求学生用简练的语言解释原因。

新授:

一.动量

1.思考一个物体对另一个物体的作用效果与哪些物理量有关?

举例:(1)同样质量的竹箭,一支用弓射出,而另一支用手掷,哪一支穿透本领大?(m同v不同)

(2)在足球场迎头飞来的足球人会用头去顶,那如果换成以相同速度飞来的铅球人就会躲开。(v同m不同)

通过讨论得出结论:一个物体对另一个物体的作用效果不仅与物体的质量有关还 和物体的速度有关。

动量

动量定理

2.动量定义:质量和速度的乘积叫做物体的动量。

(1)公式:pmv

(2)动量是矢量,方向与速度方向一致。二.冲量

对于一个原来静止的物体,只要作用力F和作用时间t和乘积Ft相同,这个物体就获得相同的速度。也就是说:对一定质量的物体,力所产生的改变物体速度的效果,是由Ft这个物理量决定的,那么Ft这个物理量叫什么?它有什么特点呢? 1.定义:力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。2.公式:IFt

3.冲量是矢量,方向与作用力方向一致 三.动量定理

1.研究动量与牛顿第二定律之间的关系

例:假设质量为m的一颗子弹射入墙那一刻的速度为v0,射出的速度为vt,所用时间为t,墙对子弹的作用力为一恒力F,那么F等于多少?

(请一位学生把解题思路讲一下,然后用多媒体公布正确答案,从而推出动量定理,通过讨论每一个物理量,深化对动量定理的理解。)

2.动量定理:物体所受合外力的冲量等于它的动量的改变量,这叫做动量定理。(1)公式:F合tmvtmvo

(2)说明:

①动量的变化量等于物体末动量与初动量的之差;

②冲量的大小总等于动量改变量的大小,冲量的方向总跟动量改变量的方向一致;

③F 可以是恒力也可以变力,动量定理通常用来解决碰撞、打击一类问题。

三.应用

1.讨论:在动量变化量一定的情况下,F与t之间有什么关系? 学生:F与t成反比。

教师:据上述关系,我们得到:要是动量变化量一定时,要增大力F,可缩短作用时间;要减小力F,可延长力的作用时间。

动量

动量定理

2.解释导入中放映的“鸡蛋下落”实验,要求学生用本节课所学内容加以解释,可以适当补充,让学生掌握定性分析的方法。

巩固:利用动量定理解释下列现象

一.据报道:1962年,一架“子爵号”客机在美国上空与一只天鹅相撞,客机坠毁,十七人丧生;1980年,一架英国的战斗机在空中与一只秃鹰相撞,飞机坠毁,飞行员靠弹射装置死里逃生。为什么小小的飞禽能撞毁飞机这样的庞然大物?(引导学生解释清楚,注意鸟的速度对与飞机来说是很小的)二.多媒体演示的现象 1.动量小实验

墨水瓶下压一张纸条,要想把纸条从底下抽出又要保证墨水瓶不动,应该缓缓、小心地将纸条抽出,还是快速地将纸条抽出?说明理由。

2.运送易碎物品时,需要在物品与物品间、物品与箱子间垫衬纸屑、泡沫塑料等柔 软物体,为什么要这样做?

3.轮船正准备停靠码头的过程,为什么轮船的码头上装有橡皮轮胎?

小结:1.动量与冲量的概念,二者都是矢量;

2.动量定理的内容及应用。

内容拓展:利用多媒体展示一则寓言故事《守株待兔》,引导学生找出其中的动量问题并教育学生要勤奋努力,寄希望于侥幸是不可取的,最后以这个故事为背景编一道题目,让学生课后思考完成。

作业:假设兔子的头部遭受等于自身体重的撞击力可以致命,设兔子与树桩的作用时间为0.2秒,则兔子奔跑的速度可能是多少?

板书设计:

动量 动量定理

一.动量

1.质量和速度的乘积叫做物体的动量。2.公式:pmv

3.动量是矢量,方向与速度方向一致。二.冲量

动量

动量定理

1.定义:力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。2.公式:IFt

3.冲量是矢量,方向与作用力方向一致 三.动量定理

物体所受合外力的冲量等于它的动量的改变量,这叫做动量定理。

篇6:高三物理教案:动量守恒教案

动量

1、动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量.是矢量,方向与速度方向相同;动量的合成与分解,按平行四边形法则、三角形法则.是状态量;通常说物体的动量是指运动物体某一时刻的动量,计算物体此时的动量应取这一时刻的瞬时速度。是相对量;物体的动量亦与参照物的选取有关,常情况下,指相对地面的动量。单位是kg

2、动量和动能的区别和联系

①动量的大小与速度大小成正比,动能的大小与速度的大小平方成正比。即动量相同而质量不同的物体,其动能不同;动能相同而质量不同的物体其动量不同。

②动量是矢量,而动能是标量。因此,物体的动量变化时,其动能不一定变化;而物体的动能变化时,其动量一定变化。

③因动量是矢量,故引起动量变化的原因也是矢量,即物体受到外力的冲量;动能是标量,引起动能变化的原因亦是标量,即外力对物体做功。

④动量和动能都与物体的质量和速度有关,两者从不同的角度描述了运动物体的特性,且二者大小间存在关系式:P2=2mEk

3、动量的变化及其计算方法

动量的变化是指物体末态的动量减去初态的动量,是矢量,对应于某一过程(或某一段时间),是一个非常重要的物理量,其计算方法:

(1)P=Pt一P0,主要计算P0、Pt在一条直线上的情况。

(2)利用动量定理 P=Ft,通常用来解决P0、Pt;不在一条直线上或F为恒力的情况。

二、冲量

1、冲量:力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量.是矢量,如果在力的作用时间内,力的方向不变,则力的方向就是冲量的方向;冲量的合成与分解,按平行四边形法则与三角形法则.冲量不仅由力的决定,还由力的作用时间决定。而力和时间都跟参照物的选择无关,所以力的冲量也与参照物的选择无关。单位是N

2、冲量的计算方法

(1)I=Ft.采用定义式直接计算、主要解决恒力的冲量计算问题。

(2)利用动量定理 Ft=P.主要解决变力的冲量计算问题,但要注意上式中F为合外力(或某一方向上的合外力)。

三、动量定理

1、动量定理:物体受到合外力的冲量等于物体动量的变化.Ft=mv/一mv或 Ft=p/-p;该定理由牛顿第二定律推导出来:(质点m在短时间t内受合力为F合,合力的冲量是F合质点的初、未动量是 mv0、mvt,动量的变化量是P=(mv)=mvt-mv0.根据动量定理得:F合=(mv)/t)

2.单位:牛秒与千克米/秒统一:l千克米/秒=1千克米/秒2秒=牛

3.理解:(1)上式中F为研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。

(2)动量定理中的冲量和动量都是矢量。定理的表达式为一矢量式,等号的两边不但大小相同,而且方向相同,在高中阶段,动量定理的应用只限于一维的情况。这时可规定一个正方向,注意力和速度的正负,这样就把大量运算转化为代数运算。

(3)动量定理的研究对象一般是单个质点。求变力的冲量时,可借助动量定理求,不可直接用冲量定义式.4.应用动量定理的思路:

(1)明确研究对象和受力的时间(明确质量m和时间t);

(2)分析对象受力和对象初、末速度(明确冲量I合,和初、未动量P0,Pt);

(3)规定正方向,目的是将矢量运算转化为代数运算;(4)根据动量定理列方程

(5)解方程。

四、动量定理应用的注意事项

1.动量定理的研究对象是单个物体或可看作单个物体的系统,当研究对象为物体系时,物体系的总动量的增量等于相应时间内物体系所受外力的合力的冲量,所谓物体系总动量的增量是指系统内各个的体动量变化量的矢量和。而物体系所受的合外力的冲量是把系统内各个物体所受的一切外力的冲量的矢量和。

2.动量定理公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。它可以是恒力,也可以是变力。当合外力为变力时F则是合外力对作用时间的平均值。

3.动量定理公式中的(mv)是研究对象的动量的增量,是过程终态的动量减去过程始态的动量(要考虑方向),切不能颠倒始、终态的顺序。

4.动量定理公式中的等号表明合外力的冲量与研究对象的动量增量的数值相等,方向一致,单位相同。但考生不能认为合外力的冲量就是动量的增量,合外力的冲量是导致研究对象运动改变的外因,而动量的增量却是研究对象受外部冲量作用后的必然结果。

篇7:动量守恒教案

(教案)杜茂文

教学目标:

一、知识目标

1、理解动量守恒定律的确切含义.

2、知道动量守恒定律的适用条件和适用范围.

二、能力目标

1、运用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律.

2、能运用动量守恒定律解释现象.

3、会应用动量守恒定律分析、计算有关问题(只限于一维运动).

三、情感目标

1、培养实事求是的科学态度和严谨的推理方法.

2、使学生知道自然科学规律发现的重大现实意义及对社会发展的巨大推动作用. 重点难点:

重点:理解和基本掌握动量守恒定律. 难点:对动量守恒定律条件的掌握. 教学过程:

动量定理研究了一个物体受到力的冲量作用后,动量怎样变化,那么两个或两个以上的物体相互作用时,会出现怎样的总结果?这类问题在我们的日常生活中较为常见,例如,两个紧挨着站在冰面上的同学,不论谁推一下谁,他们都会向相反的方向滑开,两个同学的动量都发生了变化,又如火车编组时车厢的对接,飞船在轨道上与另一航天器对接,这些过程中相互作用的物体的动量都有变化,但它们遵循着一条重要的规律.

(-)系统

为了便于对问题的讨论和分析,我们引入几个概念.

1.系统:存在相互作用的几个物体所组成的整体,称为系统,系统可按解决问题的需要灵活选取.

2.内力:系统内各个物体间的相互作用力称为内力.

3.外力:系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力,称为外力.

内力和外力的区分依赖于系统的选取,只有在确定了系统后,才能确定内力和外力.

(二)相互作用的两个物体动量变化之间的关系

【演示】如图所示,气垫导轨上的A、B两滑块在P、Q两处,在A、B间压紧一被压缩的弹簧,中间用细线把A、B拴住,M和N为两个可移动的挡板,通过调节M、N的位置,使烧断细线后A、B两滑块同时撞到相应的挡板上,这样就可以用SA和SB分别表示A、B两滑块相互作用后的速度,测出两滑块的质量mA\mB和作用后的位移SA和SB比较mASA和mBSB.

1.实验条件:以A、B为系统,外力很小可忽略不计.

2.实验结论:两物体A、B在不受外力作用的条件下,相互作用过程中动量变化大小相等,方向相反,即△pA=-△pB或△pA+△pB=0

【注意】因为动量的变化是矢量,所以不能把实验结论理解为A、B两物体的动量变化相同.

(三)动量守恒定律

1.表述:一个系统不受外力或受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律.

2.数学表达式:p=p’,对由A、B两物体组成的系统有:mAvA+mBvB= mAvA’+mBvB’

(1)mA、mB分别是A、B两物体的质量,vA、vB、分别是它们相互作用前的速度,vA’、vB’分别是它们相互作用后的速度.

【注意】式中各速度都应相对同一参考系,一般以地面为参考系.

(2)动量守恒定律的表达式是矢量式,解题时选取正方向后用正、负来表示方向,将矢量运算变为代数运算. 3.成立条件

在满足下列条件之一时,系统的动量守恒

(1)不受外力或受外力之和为零,系统的总动量守恒.

(2)系统的内力远大于外力,可忽略外力,系统的总动量守恒.

(3)系统在某一方向上满足上述(1)或(2),则在该方向上系统的总动量守恒.

4.适用范围

动量守恒定律是自然界最重要最普遍的规律之一,大到星球的宏观系统,小到基本粒子的微观系统,无论系统内各物体之间相互作用是什么力,只要满足上述条件,动量守恒定律都是适用的.

(四)由动量定理和牛顿第三定律可导出动量守恒定律

设两个物体m1和m2发生相互作用,物体1对物体2的作用力是F12,物体2对物体1的作用力是F21,此外两个物体不受其他力作用,在作用时间△Vt 内,分别对物体1和2用动量定理得:F21△Vt =△p1;F12△Vt =△p2,由牛顿第三定律得F21=-F12,所以△p1=-△p2,即: △p=△p1+△p2=0或m1v1+m2v2= m1v1’+m2v2’.

【例1】如图所示,气球与绳梯的质量为M,气球的绳梯上站着一个质量为m的人,整个系统保持静止状态,不计空气阻力,则当人沿绳梯向上爬时,对于人和气球(包括绳梯)这一系统来说动量是否守恒?为什么?

【解析】对于这一系统来说,动量是守恒的,因为当人未沿绳梯向上爬时,系统保持静止状态,说明系统所受的重力(M+m)g跟浮力F平衡,那么系统所受的外力之和为零,当人向上爬时,气球同时会向下运动,人与梯间的相互作用力总是等值反向,系统所受的外力之和始终为零,因此系统的动量是守恒的.

【例2】如图所示是A、B两滑块在碰撞前后的闪光照片部分示意图,图中滑块A的质量为0.14kg,滑块B的质量为0.22kg,所用标尺的最小刻度是0.5cm,闪光照相时每秒拍摄10次,试根据图示回答:

(1)作用前后滑块A动量的增量为多少?方向如何?(2)碰撞前后A和B的总动量是否守恒?

【解析】从图中A、B两位置的变化可知,作用前B是静止的,作用后B向右运动,A向左运动,它们都是匀速运动.mAvA+mBvB= mAvA’+mBvB’(1)vA=SA/t=0.05/0.1=0.5(m/s);

vA′=SA′/t=-0.005/0.1=-0.05(m/s)

△pA=mAvA’-mAvA=0.14*(-0.05)-0.14*0.5=-0.077(kg·m/s),方向向左.

(2)碰撞前总动量p=pA=mAvA=0.14*0.5=0.07(kg·m/s)碰撞后总动量p’=mAvA’+mBvB’

=0.14*(-0.06)+0.22*(0.035/0.1)=0.07(kg·m/s)p=p’,碰撞前后A、B的总动量守恒.

【例3】一质量mA=0.2kg,沿光滑水平面以速度vA=5m/s运动的物体,撞上静止于该水平面上质量mB=0.5kg的物体B,在下列两种情况下,撞后两物体的速度分别为多大?

(1)撞后第1s末两物距0.6m.(2)撞后第1s末两物相距3.4m.

【解析】以A、B两物为一个系统,相互作用中无其他外力,系统的动量守恒. 设撞后A、B两物的速度分别为vA’和vB’,以vA的方向为正方向,则有: mAvA=mAvA’+mBvB’; vB’t-vA’t=s(1)当s=0.6m时,解得vA’=1m/s,vB’=1.6m/s,A、B同方向运动.

(2)当s=3.4m时,解得vA’=-1m/s,vB’=2.4m/s,A、B反方向运动.

篇8:高中物理动量守恒定律教案

在第一节课“探究碰撞中的不变量”的基础上总结出动量守恒定律就变得水到渠成。因此本堂课先是在前堂课的基础上由老师介绍物理前辈就是在追寻不变量的努力中,逐渐明确了动量的概念,并经过几代物理学家的探索与争论,总结出动量守恒定律。接下来学习动量守恒的条件,练习应用动量守恒定律解决简单问题。

二、学情分析

学生由于知道机械能守恒定律,很自然本节的学习可以与机械能守恒定律的学习进行类比,通过类比建立起知识的增长点。具体类比定律的内容、适用条件、公式表示、应用目的。

三、教法分析

通过总结前节学习的内容来提高学生的分析与综合能力,通过类比教学来提高学生理解能力。通过练习来提高学生应用理论解决实际问题的能力。整个教学过程要围绕上述能力的提高来进行。

四、教学目标

4.1知识与技能

(1)知道动量守恒定律的内容、适用条件。

(2)能应用动量守恒定律解决简单的实际问题。

4.2过程与方法

在学习的过程中掌握动量守恒定律,在练习的过程中应用动量守恒定律,并掌握解决问题的方法。

4.3情感态度与价值观

体验理论的应用和理论的价值。

五、教学过程设计

[复习与总结]前一节通过同学们从实验数据的处理中得出:两个物体各自的质量与自己速度的乘积之和在碰撞过程中保持不变。今天我还要告诉大家,科学前辈在追寻“不变量”的过程,逐渐意识到物理学中还需要引入一个新的物理量——动量,并定义这个物理量的矢量。

[阅读与学习]学生阅读课本掌握动量的定义。具体有定义文字表述、公式表示、方向定义、单位。

[例题1]一个质量是0.1kg的钢球,以6 m/s 速度水平向右运动,碰到一个坚硬的障碍物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动(如图二所示),

求:(1)碰撞前后钢球的动量各是多少?

(2)碰撞前后钢球的动量变化?

分析:动量是矢量,虽然碰撞前后钢球速度的大小没有变化,都是6m/s,但速度的方向变化了,所以动量也发生了变化。为了求得钢球动量的变化量,先要确定碰撞前和碰撞后钢球的动量。碰撞前后钢球是在同一条直线上运动的。选定坐标的方向为矢量正方向。

解:略

[阅读与学习]学生阅读课本掌握系统、内力和外力概念。

师:请一个同学举例说明什么系统?什么叫内力?什么叫外力?

生:两个同学站在冰面上做互推游戏。如果我们要研究互推后两个人的速度大小,可以把两人看成一个系统。两人的相互作用力为内力。两人所受的重力和支持力为外力。

[阅读与学习]学生阅读课本掌握动量守恒定律。

例题2:在列车编组站里,一辆m1=1.8×104kg的货车在平直轨道上以V1=2m/s的速度运动,碰上一辆m2=2.2×104kg的静止的货车,它们碰撞后结合在一起继续运动。求:货车碰撞后运动的速度。

[要求]学生练习后,先做好的学生将解答过程写在黑板上,老师依据学生的解答进行点评。目的让学生学会判断动量守恒定律成立的条件,会利用动量守恒定律列方程,根据计算结果判断运动方向。

例题3:甲、乙两位同学静止在光滑的冰面上,甲推了乙一下,结果两人相反方向滑去。甲推乙前,他们的总动量为零。甲推乙后,他们都有了动量,总动量还等于零吗?已知甲的质量为50kg、乙的质量为45kg,甲的速率与乙的速率之比是多少?

[要求]学生思考后回答问题:因为动量是矢量,正是因为是矢量,两个运动方向相反的人的总动量才能为零。再要求学生列方程求解,并注意矢量的方向。

六、教学反思

篇9:冲量动量教案

1.2 动量 教案1

三维教学目标

1、知识与技能:知道动量定理的适用条件和适用范围;

2、过程与方法:在理解动量定理的确切含义的基础上正确区分动量改变量与冲量;

3、情感、态度与价值观:培养逻辑思维能力,会应用动量定理分析计算有关问题。教学重点:动量、冲量的概念和动量定理。

教学难点:动量的变化。

教学方法:教师启发、引导,学生讨论、交流。

教学用具:投影片,多媒体辅助教学设备。

1、动量及其变化

(1)动量的定义:

物体的质量与速度的乘积,称为(物体的)动量。记为p=mv 单位:kg·m/s读作“千克米每秒”。

理解要点:

①状态量:动量包含了“参与运动的物质”与“运动速度”两方面的信息,反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态,具有瞬时性。

大家知道,速度也是个状态量,但它是个运动学概念,只反映运动的快慢和方向,而运动,归根结底是物质的运动,没有了物质便没有运动.显然地,动量包含了“参与运动的物质”和“运动速度”两方面的信息,更能从本质上揭示物体的运动状态,是一个动力学概念。②矢量性:动量的方向与速度方向一致。

综上所述:我们用动量来描述运动物体所能产生的机械效果强弱以及这个效果发生的方向,动量的大小等于质量和速度的乘积,动量的方向与速度方向一致。

(2)动量的变化量:

1、定义:若运动物体在某一过程的始、末动量分别为p和p′,则称:△p= p′-p为物体在该过程中的动量变化。

2、指出:动量变化△p是矢量。方向与速度变化量△v相同。一维情况下:Δp=mΔυ= mυ2-mΔυ1矢量差

例1:一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右运动,碰到一个坚硬的障碍物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动,碰撞前后钢球的动量有没有变化?变化了多少?

2、动量定理

(1)内容:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化

(2)公式:Ft = m-mv =-

让学生来分析此公式中各量的意义:

其中F是物体所受合外力,mv是初动量,m

量所需时间,也是合外力F作用的时间。是末动量,t是物体从初动量变化到末动

(3)单位:F的单位是N,t的单位是s,p和的单位是kg·m/s(kg·ms)。-1

(4)动量定理不仅适用恒力作用,也适用变力作用的情况(此时的力应为平均作用力)

(5)动量定理不仅适用于宏观低速物体,对微观现象和高速运动仍然适用.

前面我们通过理论推导得到了动量定理的数学表达式,下面对动量定理作进一步的理解。

(6)动量定理中的方向性

例2:质量为m的小球在光滑水平面上以速度大小v向右运动与墙壁发生碰撞后以大

小v/2反向弹回,与墙壁相互作用时间为t,求小球对墙壁的平均作用力。

小结:公式Ft = m-mv是矢量式,计算时应先确定正方向。合外力的冲量的方向

与物体动量变化的方向相同。合外力冲量的方向可以跟初动量方向相同,也可以相反。

例3:质量为0.40kg的小球从高3.20m处自由下落,碰到地面后竖直向上弹起到1.80m

高处,碰撞时间为0.040s,g取10m/s2,求碰撞过程中地面对球的平均冲力。

小结:式中的F必须是合外力,因此解题时一定要对研究对象进行受力分析,避免少力的情况。同时培养学生养成分析多过程物理问题的一般方法,分阶段法。

学生练习:有一个物体质量为1kg,以10m/s的初速度水平抛出,问经过2S时物体的动量的变化量为多大?此时物体还没落地。

小结:利用动量定理不仅可以解决匀变速直线运动的问题,还可以解决曲线运动中的有

关问题,将较难计算的问题转化为较易计算的问题,总结:

1、应用动量定理解题的基本步骤

2、应用动量定理解答时要注意几个问题,一是矢量性,二是F表示合外力。同时动量

定理既适用恒力,也适用于变力;既适用直线运动,也适用于曲线运动,3、动量定理的应用

演示实验:鸡蛋落地

【演示】先让一个鸡蛋从一米多高的地方下落到细沙堆中,让学生推测一下鸡蛋的“命

运”,然后做这个实验,结果发现并没有象学生想象的那样严重:发现鸡蛋不会被打破;然

后让鸡蛋从一米多高的地方下落到讲台上,让学生推测一下鸡蛋的“命运”,然后做这个实

验,结果鸡蛋被打破。请学生分析鸡蛋的运动过程并说明鸡蛋打破的原因。

鸡蛋从某一高度下落,分别与硬板和细沙堆接触前的速度是相同的,也即初动量相同,碰撞后速度均变为零,即末动量均为零,因而在相互作用过程中鸡蛋的动量变化量相同。而两种情况下的相互作用时间不同,与硬板碰时作用时间短,与细沙堆相碰时作用时间较长,由Ft=△p知,鸡蛋与硬板相碰时作用力大,会被打破,与细沙堆相碰时作用力较小,因而不会被打破。

在实际应用中,有的需要作用时间短,得到很大的作用力而被人们所利用,有的需要延长作用时间(即缓冲)减少力的作用。请同学们再举些有关实际应用的例子。加强对周围事物的观察能力,勤于思考,一定会有收获。

在实际应用中,有的需要作用时间短,得到很大的作用力,而被人们所利用;有的要延长作用时间而减少力的作用,请同学们再举出一些有关实际应用的例子,并进行分析。(用铁锤钉钉子、跳远时要落入沙坑中等现象)。

(加强对周围事物的观察,勤于思考,一定会有收获。)

用动量定理解释现象可分为下列三种情况:

(l)△p一定,t短则F大,t长则F小;

(2)F一定,t短则△p小,t长则△p大;

(3)t一定,F大则△p大,F小则△p小。

例如以下现象并请学生分析。

l、一个人慢行和跑步时,不小心与迎面的一棵树相撞,其感觉有什么不同?请解释。

2、一辆满载货物的卡车和一辆小轿车在同样的牵引力作用下都从静止开始获得相同的速度,哪辆车起动更快?为什么?

篇10:冲量动量教案

一、教学目标

1.知道动量守恒定律的内容,掌握动量守恒定律成立的条件,并在具体问题中判断动量是否守恒。

2.学会沿同一直线相互作用的两个物体的动量守恒定律的推导。3.知道动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一。

二、重点、难点分析

1.重点是动量守恒定律及其守恒条件的判定。2.难点是动量守恒定律的矢量性。

三、教具

1.气垫导轨、光门和光电计时器,已称量好质量的两个滑块(附有弹簧圈和尼龙拉扣)。

2.计算机(程序已输入)。

四、教学过程(一)引入新课

前面已经学习了动量定理,下面再来研究两个发生相互作用的物体所组成的物体系统,在不受外力的情况下,二者发生相互作用前后各自的动量发生什么变化,整个物体系统的动量又将如何?

(二)教学过程设计

1.以两球发生碰撞为例讨论“引入”中提出的问题,进行理论推导。画图:

设想水平桌面上有两个匀速运动的球,它们的质量分别是m1和m2,速度分别是v1和v2,而且v1>v2。则它们的总动量(动量的矢量和)P=p1+p2=m1v1+m2v2。经过一定时间m1追上m2,并与之发生碰撞,设碰后二者的速度分别为v′1和v′2,此时它们的动量的矢量和,即总动量p′=p′1+p′2=m1v′1+m2v′2。

板书:p=p1+p2=m1v1+m2v2 p′=p′1+p′2=m1v′1+m2v′2

下面从动量定理和牛顿第三定律出发讨论p和p′有什么关系。

设碰撞过程中两球相互作用力分别是F1和F2,力的作用时间是t。根据动量定理,m1球受到的冲量是F1t=m1v′1-m1v1;m2球受到的冲量是F2t=m2v′2-m2v2。

根据牛顿第三定律,F1和F2大小相等,方向相反,即F1t=-F2t。板书:F1t=m1v′1-m1v1 ① F2t=m2v′2-m2v2 ② F1t=-F2t ③ 将①、②两式代入③式应有 板书:m1v′1-m1v1=-(m2v′2-m2v2)整理后可得

板书:m1v′1+m2v′2=m1v1+m2v2 或写成 p′1+P′2=p1+p2 就是 p′=p 这表明两球碰撞前后系统的总动量是相等的。分析得到上述结论的条件:

两球碰撞时除了它们相互间的作用力(这是系统的内力)外,还受到各自的重力和支持力的作用,但它们彼此平衡。桌面与两球间的滚动摩擦可以不计,所以说m1和m2系统不受外力,或说它们所受的合外力为零。

2.结论:相互作用的物体所组成的系统,如果不受外力作用,或它们所受外力之和为零,则系统的总动量保持不变。这个结论叫做动量守恒定律。

做此结论时引导学生阅读“选修本(第三册)”第110页。并板书:

∑F外=0时 p′=p 3.利用气垫导轨上两滑块相撞过程演示动量守恒的规律。(1)两滑块弹性对撞(将弹簧圈卡在一个滑块上对撞)

光电门测定滑块m1和m2第一次(碰撞前)通过A、B光门的时间t1和t2以及第二次(碰撞后)通过光门的时间t′1和t′2。光电计时器记录下这四个时间。将t1、t2和t′

1、t′2输入计算机,由编好的程序计算出v1、v2和v′

1、v′2。将已测出的滑块质量m1和m2输入计算机,进一步计算出碰撞前后的动量p1、p2和p′

1、p′2以及前后的总动量p和p′。

由此演示出动量守恒。

注意:在此演示过程中必须向学生说明动量和动量守恒的矢量性问题。因为v1和v2以及v′1和v′2方向均相反,所以p1+p2实际上是|p1|-|p2|,同理p′1+p′2实际上是|p′1|-|p′2|。

(2)两滑动完全非弹性碰撞(就弹簧圈取下,两滑块相对面各安装尼龙子母扣)为简单明了起见,可让滑块m2静止在两光电门之间不动(p2=0),滑块m1通过光门A后与滑块m2相撞,二者粘合在一起后通过光门B。

光门A测出碰前m1通过A时的时间t,光门B测出碰后m1+m2通过B时的时间t′。将t和t′输出计算机,计算出p1和p′1+p′2以及碰前的总动量p(=p1)和碰后的总动量p′。由此验证在完全非弹性碰撞中动量守恒。

(3)两滑块反弹(将尼龙拉扣换下,两滑块间挤压一弹簧片)将两滑块置于两光电门中间,二者间挤压一弯成∩形的弹簧片(铜片)。同时松开两手,钢簧片将两滑块弹开分别通过光电门A和B,测定出时间t1和t2。

将t1和t2输入计算机,计算出v1和v2以及p1和p2。

引导学生认识到弹开前系统的总动量p0=0,弹开后系统的总动量pt=|p1|-|p2|=0。总动量守恒,其数值为零。

4.例题 甲、乙两物体沿同一直线相向运动,甲的速度是3m/s,乙物体的速度是1m/s。碰撞后甲、乙两物体都沿各自原方向的反方向运动,速度的大小都是2m/s。求甲、乙两物体的质量之比是多少?

引导学生分析:对甲、乙两物体组成的系统来说,由于其不受外力,所以系统的动量守恒,即碰撞前后的总动量大小、方向均一样。

由于动量是矢量,具有方向性,在讨论动量守恒时必须注意到其方向性。为此首先规定一个正方向,然后在此基础上进行研究。

板书解题过程,并边讲边写。

讲解:规定甲物体初速度方向为正方向。则v1=+3m/s,v2=-1m/s。碰后v′1=-2m/s,v′2=2m/s。

根据动量守恒定律应有

移项整理后可得m1比m2为 代入数值后可得m1/m2=3/5 即甲、乙两物体的质量比为3∶5。

5.练习题 质量为30kg的小孩以8m/s的水平速度跳上一辆静止在水平轨道上的平板车,已知平板车的质量是80kg,求小孩跳上车后他们共同的速度。分析:对于小孩和平板车系统,由于车轮和轨道间的滚动摩擦很小,可以不予考虑,所以可以认为系统不受外力,即对人、车系统动量守恒。

板书解题过程:

跳上车前系统的总动量p=mv 跳上车后系统的总动量p′=(m+M)V 由动量守恒定律有mv=(m+M)V 解得

五、小结

(1)动量守恒的条件:系统不受外力或合外力为零时系统的动量守恒。

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