16.3动量守恒定律 新县高中周军晓 一、教学目标 1、物理观念 ①进一步理解动量守恒定律的含义及守恒条件 ②理解动量守恒定律的普遍性， 2、科学思维 ①理解动量守恒定律的确切含义和表达式。 ②能用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律。 ③知道动量守恒定律的适用条件。 3、实验能力 ①通过实验观察，培养探究意识，能发现问题，提出合理猜测。 ②学会用动量守恒定律来解释现象，锻炼同学理论联系实际、学以致用的能力。 4、科学态度与责任 ①通过动量守恒定律的推导，培养学生实事求是的科学态度和严谨的推理方法。 ②了解自然科学规律发展的深远意义及对社会发展的巨大推动作用，激发学生的积极向 上的人生观、价值观。 二、教学重点，难点： 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：小车，单摆，碰撞球，水平轨道，两个小球，课件 四、教学过程 (一)复习提问 一个物体受力作用一段时间后，动量是怎样变化的？ 动量的变化等于合外力的冲量，F=m-m (二)新课引入 可是生活中经常见到的往往不是一个物体，而是几个物体之间的相互 作用， 那几个物体之间发生作用时，动量会是如何变化的呢？ 演示实验1：观察小车与小球在水平方向上动量如何变化？ 学生回答现象
1 16.3 动量守恒定律 新县高中 周军晓 一、 教学目标 1、物理观念 ①进一步理解动量守恒定律的含义及守恒条件. ②理解动量守恒定律的普遍性. 2、科学思维 ①理解动量守恒定律的确切含义和表达式。 ②能用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律。 ③知道动量守恒定律的适用条件。 3、实验能力 ①通过实验观察，培养探究意识，能发现问题，提出合理猜测。 ②学会用动量守恒定律来解释现象，锻炼同学理论联系实际、学以致用的能力。 4、科学态度与责任 ①通过动量守恒定律的推导，培养学生实事求是的科学态度和严谨的推理方法。 ②了解自然科学规律发展的深远意义及对社会发展的巨大推动作用，激发学生的积极向 上的人生观、价值观。 二、教学重点，难点： 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：小车，单摆，碰撞球，水平轨道，两个小球，课件 四、教学过程 （一）复习提问 一个物体受力作用一段时间后，动量是怎样变化的？ 动量的变化等于合外力的冲量，Ft=mv'-mv。 （二）新课引入 可是生活中经常见到的往往不是一个物体，而是几个物体之间的相互 作用， 那几个物体之间发生作用时，动量会是如何变化的呢？ 演示实验 1：观察小车与小球在水平方向上动量如何变化? 学生回答现象
演示实验2：观察碰撞球碰撞前后动量如何变化？ 学生回答现象 演示实验3.水平运动的两小球碰撞，动量如何变化？ 学生回答现象 提问：一个物体受到力后，动量发生变化：另一个物体受到反作用力，动量也发生变化。 他们的动量变化有什么规律？ 猜想：总动量不变。 这就是我们今天的主题：证明两个物体相互作用前后总动量不变。证明的方式有两种：1、 理论上的，用过去已有的知识来证明：2、用实验验证。 (三)理论推导（用已有的知识来证明） 00 在光滑水平面上做均匀运动的小球，质量分别是m,m，沿同一直线向相同的方向运 动，速度分别是1和2，且1>m,经过一段时间后，第二个小球追上第一个小球，两 球发生碰撞，碰撞后速度分别是1和2， 推导过程： 根据牛顿第二定律，碰撞过程中1、2两球的加速度分别是 N 3 F 根据牛顿第三定律，F、F乃等大反向，即：F=-F乃 所以：m,4=-m4 碰撞时两球间的作用时间极短，用△表示，则有： 4=4,4-'- 代入ma=-m,4,并整理得：m+m,2=m'+m, 板书1内容：一个系统不受外力或所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。 小船上固定一风扇，向帆吹风，小船能向前走吗？ 系统中物体之间的相互作用力叫做内力，即F,F。外部其他物体 对系统的作用力叫做外力，即重力，支持力，我们发现，重力与支持力 相平衡，系统所受的合外力为零： 板书2条件：系统所受合外力为零：（最理想的情况：）系统不受外 力： 2
2 演示实验 2：观察碰撞球碰撞前后动量如何变化？ 学生回答现象 演示实验 3.水平运动的两小球碰撞，动量如何变化？ 学生回答现象 提问：一个物体受到力后，动量发生变化；另一个物体受到反作用力，动量也发生变化。 他们的动量变化有什么规律？ 猜想：总动量不变。 这就是我们今天的主题：证明两个物体相互作用前后总动量不变。证明的方式有两种：1、 理论上的，用过去已有的知识来证明；2、用实验验证。 （三）理论推导（用已有的知识来证明） 在光滑水平面上做均匀运动的小球，质量分别是 m1，m2 ，沿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，第二个小球 追上第一个小球，两 球发生碰撞，碰撞后速度分别是 v1 和 v2， 推导过程： 根据牛顿第二定律，碰撞过程中 1、2 两球的加速度分别是 1 1 1 m F a ， 2 2 2 m F a 根据牛顿第三定律，F1、F2 等大反向，即：F1= - F2 所以： m1a1 m2a2 碰撞时两球间的作用时间极短，用 t 表示，则有： 1 1 1 ' a t v v ， 2 2 2 ' a t v v 代入 m1a1 m2a2 并整理得： m m m ' m ' 1 1 2 2 1 1 2 2 v v v v 板书 1.内容：一个系统不受外力或所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。 小船上固定一风扇，向帆吹风，小船能向前走吗？ 系统中物体之间的相互作用力叫做内力，即 F1，F2。外部其他物体 对系统的作用力叫做外力，即重力，支持力，我们发现，重力与支持力 相平衡，系统所受的合外力为零； 板书 2.条件：系统所受合外力为零；（最理想的情况：）系统不受外 力；
ā、系统不受外力或系统所受的外力的合力为零。 b、系统所受外力的合力虽不为零，但比系统内力小得多。 ℃、系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的合外力为零，则在该方向上系统的 总动量守恒。 3.表达式：a:m101+m22=mo'+mn(前后动量不变，动量增量为零) b:△p0(两个物体组成系统，各自动量都变化了，动量增量存在什么关系？) c:△p1=-4,动量增量大小相等，方向相反 对动量守恒定律的理解： 1、矢量性动量是矢量，有方向，列式前应该选定正方向。 2、相对性式中各)为相对于地面的速度，都是以地面为参考系。如果参考系不同，应 换成同一，再代入计算。 3、瞬时性碰撞前后动量守恒。碰撞过程中，也是守恒的。比如 4.普适性适用于微观，宏观，高速，低速，也可适用于变力。 (四)应用 例1、一枚在空中飞行的导弹，质量为m,在某点的速度为0，方向水平，如图所示。导 弹在该点突然炸裂成两块，其中质量为m的一块沿着与。相反的方向飞去，速度为1求另 一块的速度大小2。 解：取向右为正方向 mo=m1(-o1）H(m-mz 例2：小球A以速率向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A 球以o2的速率弹回，而B球以/3的速率向右运动，求A,B两球的质 量之比。 4 7777777777777 分析与解答：碰撞过程中，A、B组成的系统动量守恒，运用动量守恒定律解题时，应先 规定正方向。 解：取向右为正方向，则A球碰前速度为0，碰后速度为一2：B球碰后速度为3。根 据动量守恒定律，有： m.00=mA(-/2)+mB/3 mA /mg-=2/9 动量守恒定律的解题步骤：
3 a、系统不受外力或系统所受的外力的合力为零。 b、系统所受外力的合力虽不为零，但比系统内力小得多。 c、系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的合外力为零，则在该方向上系统的 总动量守恒。 3.表达式：a：m1v1 +m2v2=m1v1′ +m2v2′（前后动量不变，动量增量为零） b:Δp=0（ 两个物体组成系统，各自动量都变化了，动量增量存在什么关系？） c：Δp1 = -Δp2，动量增量大小相等，方向相反 对动量守恒定律的理解： 1、矢量性 动量是矢量，有方向，列式前应该选定正方向。 2、相对性 式中各 v 为相对于地面的速度，都是以地面为参考系。如果参考系不同，应 换成同一，再代入计算。 3、瞬时性 碰撞前后动量守恒。碰撞过程中，也是守恒的。比如： 4.普适性适用于微观，宏观，高速，低速，也可适用于变力。 （四）应用 例 1、一枚在空中飞行的导弹，质量为 m，在某点的速度为 v，方向水平，如图所示。导 弹在该点突然炸裂成两块，其中质量为 m1 的一块沿着与 v 相反的方向飞去，速度为 v1.求另 一块的速度大小 v2。 解：取向右为正方向 mv=m1(-v1)+(m-m1)v2 例 2：小球 A 以速率 v0 向右运动时跟静止的小球 B 发生碰撞，碰后 A 球以 v0/2 的速率弹回，而 B 球以 v0/3 的速率向右运动，求 A，B 两球的质 量之比。 分析与解答：碰撞过程中，A、B 组成的系统动量守恒，运用动量守恒定律解题时，应先 规定正方向。 解：取向右为正方向，则 A 球碰前速度为 v，碰后速度为—v/2；B 球碰后速度为 v/3。根 据动量守恒定律，有： mAv0=mA（-v0/2）+mBv0/3 mA /mB=2/9 动量守恒定律的解题步骤：
1.分析系统由多少个物体组成，受力情况怎样，判断动量是否守恒： 2规定正方向（一般以原速度方向为正），确定相互作用前后的各物体的动量大小，正负： 3.由动量守恒定律列式求解 五、课堂小结 动量守恒定律： 1、内容：一个系统不受外力或所受外力的合力为零，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、表达式：m101+m202=m101+mm22' 喈适性 3、守恒的条件： ā、系统不受外力或系统所受的外力的合力为零。 b、系统所受外力的合力虽不为零，但比系统内力小得多。 ©、系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的合外力为零，则在该方向上系统 的总动量守恒
4 1.分析系统由多少个物体组成，受力情况怎样，判断动量是否守恒； 2.规定正方向（一般以原速度方向为正），确定相互作用前后的各物体的动量大小，正负； 3.由动量守恒定律列式求解. 五、课堂小结 动量守恒定律： 1、内容：一个系统不受外力或所受外力的合力为零，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、表达式：m1v1+ m2v2= m1v1′+ m2v2′ 普适性 3、守恒的条件： a、系统不受外力或系统所受的外力的合力为零。 b、系统所受外力的合力虽不为零，但比系统内力小得多。 c、系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的合外力为零，则在该方向上系统 的总动量守恒
