2、理論探索建立如圖所示的碰撞模型:想象有兩個(gè)球在水平桌子上做勻速運(yùn)動(dòng)。 他們的質(zhì)量分別是。 經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后,此時(shí)它們的動(dòng)量矢量和,即總動(dòng)量,有什么關(guān)系呢? 假設(shè)碰撞過(guò)程中兩個(gè)球之間的相互作用力分別為 。 將兩個(gè)方程代入 相互作用前后的總動(dòng)量相等! 那么相互作用過(guò)程中任意兩個(gè)時(shí)刻系統(tǒng)的總動(dòng)量相等嗎? 如果你認(rèn)為它們相等,你如何證明呢! 老師指導(dǎo):只需縮短動(dòng)量定理中的時(shí)間t即可證明。 老師總結(jié):歷史上,經(jīng)過(guò)幾代物理學(xué)家的努力,通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論分析、探索和爭(zhēng)論,終于在18世紀(jì)形成共識(shí):3.形成共識(shí)-----動(dòng)量守恒定律( 1)內(nèi)容:如果一個(gè)由相互作用的物體組成的系統(tǒng)不受外力作用動(dòng)量守恒定律成立的條件,或者它們所受到的外力之和為零,則該系統(tǒng)的總動(dòng)量恒定。 這個(gè)結(jié)論稱為動(dòng)量守恒定律。 (2)表達(dá)式: (3)守恒條件:(守恒條件是從我們的探索和共識(shí)內(nèi)容中得到的)當(dāng)兩個(gè)球碰撞時(shí),除了它們之間的相互力(即系統(tǒng)的內(nèi)力)之外,還受到每個(gè)都有自己的重力和支撐力,但又相互平衡。 桌面與兩個(gè)球之間的滾動(dòng)摩擦力可以忽略不計(jì),因此該系統(tǒng)被稱為不受外力,或者它們所受到的總外力為零。 4、例子:在一條筆直的街道上動(dòng)量守恒定律成立的條件,有一輛質(zhì)量為mkg的汽車和一輛小卡車以一定的速度vkg停在路上。 它們碰撞后匯合在一起,以v=9m/s的速度繼續(xù)前進(jìn)。
問(wèn):小車的速度v引導(dǎo)學(xué)生分析-----介紹高中受力分析的幾個(gè)目的。 說(shuō)明:規(guī)定物體A的初速度方向?yàn)檎较颉?后來(lái)思考(老師板書演示):你能想象警察在處理交通事故時(shí)用物理知識(shí)還原現(xiàn)場(chǎng)嗎? 生活中很多時(shí)候都可以運(yùn)用動(dòng)量守恒定律。 比如:一顆炸彈在空中飛行,突然電光一閃,咔嚓一聲,碎成碎片,爆炸成N塊。 爆炸瞬間系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒嗎? 教師引導(dǎo)分析: 獨(dú)立練習(xí):質(zhì)量為30kg的幼兒以8m/s的水平速度跳上靜止在水平軌道上的平板車。 據(jù)了解,該平板車的質(zhì)量為80公斤。 孩子跳上卡車后,求他們的共同速度。 . 分析:對(duì)于童車和平板車系統(tǒng),由于車輪與軌道之間的滾動(dòng)摩擦力很小,可以忽略不計(jì)。 因此,可以認(rèn)為系統(tǒng)不受外力作用,即人和車系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。 黑板上寫的解題過(guò)程:跳上車前系統(tǒng)的總動(dòng)量,課堂小結(jié)(1),動(dòng)量守恒定律研究一個(gè)由相互作用的物體組成的系統(tǒng)。 (2)“系統(tǒng)總動(dòng)量不變”不僅意味著系統(tǒng)在第一時(shí)刻和最后時(shí)刻的總動(dòng)量相等,而且還意味著系統(tǒng)在整個(gè)過(guò)程中任意兩個(gè)時(shí)刻的總動(dòng)量是平等的。 (3) 系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件是:系統(tǒng)上總的外力之和等于0,或者外力之和不為零但遠(yuǎn)小于內(nèi)力,作用時(shí)間為很短。 (4)動(dòng)量守恒定律的適用范圍:適用于由兩個(gè)或兩個(gè)以上物體組成的系統(tǒng)。 動(dòng)量守恒定律是自然界普遍適用的基本定律。 動(dòng)量守恒定律不僅適用于宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng),也適用于微觀現(xiàn)象的高速運(yùn)動(dòng)。 6.作業(yè):《優(yōu)化方案》2、3、4