人教版 (2019)选择性必修 第一册3 动量守恒定律精品备课作业课件ppt

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第3节　动量守恒定律导学案【学习目标】1.能运用动量定理和牛顿第三定律分析碰撞现象中的动量变化。2.在了解系统、内力和外力的基础上，理解动量守恒定律。3.能够运用动量守恒定律分析生产生活中的有关现象。4.了解动量守恒定律的普遍适用性和牛顿运动定律适用范围的局限性。【学习重难点】1.教学重点：理解动量守恒成立的条件及定律的表达式的推导及应用。2.教学难点：理解动量守恒的物理内涵，动量守恒定律方程的矢量性，应用动量守恒定律解决问题。【知识回顾】一、冲量1．定义 与 的乘积叫力的冲量。2．表达式I＝ 3．方向冲量是矢量，冲量的方向与 方向一致，冲量的方向跟 的方向一致。4．冲量的单位在国际单位制中是“ ”， 符号“ ”二、动量定理1．内容物体在一个过程中所受力的 等于它在这个过程始末的 。2．定义式I＝ 也可以写作：F(t′－t)＝ 。三、动量定理的应用1．如果物体的动量发生的变化是一定的，那么作用的时间越短，物体受的力就越 ；作用的时间越长，物体受的力就越 。2．如果作用力一定时，作用的时间越长，动量的变化量越 ，作用的时间越短，动量的变化量越 。【自主预习】一、　相互作用的两个物体的动量改变1．建构碰撞模型：如图中在光滑水平桌面上做匀速运动的两个物体A，B，当B追上A时发生碰撞。碰撞后A、B的速度分别是v′1和v′2。碰撞过程中A所受B对它的作用力是F1，B所受A对它的作用力是F2。碰撞时，两物体之间力的作用时间 ，用Δt表示。2．推导过程：(1)以物体A为研究对象，根据动量定理，物体A动量的变化量等于它所受作用力F1的冲量，即F1Δt＝ ①(2)以物体B为研究对象，物体B动量的变化量等于它所受作用力F2的冲量，即F2Δt＝ ②(3)根据牛顿第三定律可知两个物体碰撞过程中的每个时刻相互作用力F1与F2大小相等、方向相反，故有F1 －F2。③(4)整理①②③得m1v′1＋m2v′2＝ 。3．归纳总结两个物体碰撞后的动量之和 碰撞前的动量之和。二、动量守恒定律1．系统、内力和外力(1)系统相互作用的两个或几个物体组成一个力学 。(2)内力系统 物体间的相互作用力。(3)外力系统 的物体对系统 的物体的作用力。2．动量守恒定律(1)内容如果一个系统不受 ，或者所受 的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变。(2)表达式对两个物体组成的系统，常写成：p1＋p2＝ 或m1v1＋m2v2＝ (3)适用条件系统不受 或者所受 之和为零。三、动量守恒定律的普适性动量守恒定律是一个独立的实验规律，它适用于目前为止物理学研究的 领域。【课堂探究】【新课导入】观看视频，猜一下冰壶碰撞前后两冰壶的动量之和不变的结论是否还适用，怎样证明这一规律普遍适用？。【新课教学】任务一、动量定理（一）相互作用的两个物体的动量改变情景：如图中在光滑水平桌面上做匀速运动的两个物体A，B，当B追上A时发生碰撞。碰撞后A、B的速度分别是v′1和v′2。碰撞过程中A所受B对它的作用力是F1，B所受A对它的作用力是F2。碰撞时，两物体之间力的作用时间用Δt表示。你能根据以上信息推导A、B碰撞之后动量之和的变化情况吗？推导过程归纳总结碰撞前后满足动量之和不变的两个物体的受力情况是怎么样的呢？任务二 动量守恒定律（一）系统及系统的内力和外力1.系统：相互作用的 物体构成一个系统。2.内力：系统 物体相互之间的作用力。3.外力： 物体对系统内部物体的作用力。（二）动量守恒定律1.内容： 2.表达式：3.条件：（三）思考与讨论如图所示，静止的两辆小车用细线相连，中间有一个压缩了的轻弹簧。（1）烧断细绳后，由于弹力的作用，两辆小车分别向左、右运动，它们获得了动量，它们的总动量是否增加了？烧断细绳后，按住左边的小车，由于弹力的作用，右边小车向右运动，右边小车获得了动量，那么它们的总动量是否守恒？（3）烧断细绳后，按住左边的小车，由于弹力的作用，右边小车向右运动，当弹簧恢复原长时，松开左边小车，哪个过程它们的总动量不守恒，哪个过程它们的总动量守恒？典例精析【例题1】在列车编组站里，一辆 m1 = 1.8×104 kg 的货车在平直轨道上以 v1 = 2 m/s 的速度运动，碰上一辆 m2 = 2.2×104kg 的静止货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，求货车碰撞后的运动速度。分析：（1）本题中相互作用的系统是什么？（2）分析系统受到哪几个外力的作用？是否符合动量守恒的条件？ 【例题2】 一枚在空中飞行的火箭，质量为m，在某点的速度为v，方向水平，燃料即将耗尽。火箭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 。求炸裂后另一块的速度v2 。任务三、动量守恒定律的普适性提问：阅读课文，外什么说动量守恒定律具有普适性？【自我测评】1.下列情形中，满足动量守恒条件的是( )A.用铁锤打击放在铁砧上的铁块，打击过程中，铁锤和铁块的总动量B.子弹水平穿过放在光滑桌面上的木块的过程中，子弹和木块的总动量C.子弹水平穿过墙壁的过程中，子弹和墙壁的总动量D.棒击垒球的过程中，棒和垒球的总动量2.如图所示，两辆质量相同的小车置于光滑的水平地面上，有一人静止站在A 车上，两车静止，若这个人自A 车跳到B 车上，接着又跳回A 车，静止于A 车上，则A 车的速率( )A.等于零 B.小于B 车的速率C.大于B 车的速率 D.等于B 车的速率3.（2021山东济南高二检测）质量为M 的砂车，沿光滑水平地面以速度v0 做匀速直线运动，此时从砂车上方落下一个质量为m 的铁球，如图所示，则铁球落入砂车后，砂车将( )A.立即停止运动B.仍匀速运动，速度仍为v0C.仍匀速运动，速度小于v0D.做变速运动，速度不能确定4.（多选）（2021陕西西安远东第一中学月考）如图所示光滑水平地面上，静止的斜面光滑的小车质量为M ，高为ℎ ，一个质量为m 的物体从小车的顶点由静止滑下。由静止滑到最低点的过程中，将小车和物体看成系统，则下列说法正确的是( )A.动量守恒B.动量不守恒C.机械能守恒D.机械能不守恒【学后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？