（二）新課程教學問題 1、動量守恒定律的內容是什么？ 學生分組回憶并回答。 動量守恒定律的內容：如果一個系統不受外力作用或者外力之和為零，則該系統的總動量保持不變。 說明：動量守恒并不是指系統在第一時刻和最后時刻的總動量相等，而是指整個相互作用過程中任意兩個時刻的總動量相等。 問題2.動量守恒定律的表達式是什么？ 學生進行小組討論并總結。 常用的四種表達式： ⑴.mv+mv=mv'+mv' ⑵.P=P' ⑶.Ap=0 ⑷.Ap1=-Ap2 問題3.如何判斷系統動量是否守恒，即、動量守恒定律的應用需要什么條件？ 學生進行小組討論并總結。 動量守恒定律的適用條件： (1)系統不受外力作用或者外力之和為零。 ⑵. 雖然系統所受的外力之和不為零，但遠小于系統的內力。 ⑶. 盡管系統所受的外力之和不為零，但系統不受某個方向的外力作用或者外力之和為零。 問題4.在理解動量守恒定律方面，如何考慮矢量、速度、研究對象和應用范圍等的瞬時性和相對性？ 學生進行小組討論并總結。 動量守恒定律的五個性質： (1)矢量性質。 （動量守恒定律的表達式是矢量表達式） （2）瞬時性。 （動量是一個狀態量，是瞬時的） (3) 相對論。 （速度與參考系的選擇有關，相互作用前后的速度必須針對同一參考系，通常是地面。） ⑷． 系統性。
（動量守恒定律的研究對象是由兩個或多個物體組成的系統）⑸． 普遍性。 （宏觀低速和微觀高速均適用） 例1、兩個物體A、B的質量比為MA:MB=3:2。 它們原本固定在平板車C上。A和B之間有一個壓縮的輕質。彈簧和地面光滑。 當彈簧突然松開時（BCD）A。若A、B與平板車表面的動摩擦系數相同，則A、B組成的系統動量守恒。 B、若A、B與平板車表面的動摩擦系數相同，則A、Bjf/yyy·day 1c組成的系統動量守恒。 °°C，若A、B上的摩擦力相等，則A、B組成的系統動量守恒。 D、如果A、B上的摩擦力相等，則A、B、C組成的系統動量守恒。 （引導學生思考、討論、分析結果，教師評語） 練習1、如圖所示的裝置中，木塊與地面之間沒有摩擦力。 子彈以一定的速度沿水平方向射向木塊并停留在其中。 然后將彈簧壓縮至最短長度。 現以木塊、子彈、彈簧為研究對象。 從子彈開始射入木塊到彈簧被壓縮到最短的時間，系統（D）A.動量守恒，機械能守恒。 B. 動量守恒，但機械能不守恒。 —H/VWW C。動量不守恒，但機械能守恒。 D. 動量不守恒，機械能不守恒。 （練習1重點培養學生合作探索，教師應及時指導和幫助） 例2 質量為M的船以速度V0行駛。 有兩個孩子 a 和 b，質量均為 m，靜止地站在船頭。 和船尾。 現在孩子a以速度v（相對于靜止水面）水平方向向前跳入水中，然后孩子b以相同速度v（相對于靜止水面）水平方向向后跳入水中）。 求子 b 的跳出船后的速度。 （引導學生思考、討論、分析結果，教師點評）分析：對于一個由一艘船和兩個孩子組成的系統，在從靜止到兩個孩子相繼跳下的過程中，系統的水平方向不會改變。 它受到外力的作用，因此動量守恒。 將船的前進方向設置為正方向。 假設孩子b跳出后小船向前移動的速度為V，根據動量守恒定律：(M+2m) V0=MV+mv-mv 解得V=(1+電線) V的方向與V的方向相同。
M00 練習2、總質量為M的裝滿沙子的小車在光滑的水平面上以速度v0向前移動。 突然，車底漏水，沙子不斷漏出，落到地上。 漏砂過程中，小車的速度是多少？ 是 A. 變大 B. 變小 C. 保持不變 D. 無法確定（引導學生思考、討論和分析結果，教師評語） 【錯誤解釋】質量為 m 的沙子從車上漏出。 沙子泄漏后，小車的速度為v。根據動量守恒定律，我們得到：Mv0=(Mm)v。 解為：V=””0Mm。 即小車的速度發生變化，隨著m的增大而增大。 漏出的沙子越多，汽車的速度就越大。 【正確答案】假設質量為m的沙子從汽車中漏出。 沙子漏出后小車的速度為V，沙子做水平拋擲運動，水平方向的速度為v0。 對于小車和所有沙子，當質量為 m 時，從沙子從小車漏出到沒有落地的時刻，在水平方向上，根據動量守恒定律，可得： Mv0= mv0+(毫米)v。 解為：v=v0，即沙子漏出后，小車的速度不變。 問題5.通過例3的解題過程分析，應用動量守恒定律解題的基本思路是什么？ 學生進行小組討論并總結。 應用動量守恒定律解決問題的基本步驟： ⑴． 明確研究對象，進行受力分析、過程分析。 ⑵. 判斷系統動量是否守恒； ⑶. 指定正方向以明確系統在過程初始狀態和最終狀態下的動量； ⑷. 應用動量守恒定律來解決問題； ⑸. 必要時進行討論。 練習3、如圖所示，一對雜技演員（均視為粒子）乘坐秋千（秋千繩處于水平位置）從A點出發，繞O點擺動。當秋千到達最低點時B、演員在很短的時間內水平推動演員，然后正好回到高處A。求演員落地點C與O點之間的水平距離s。已知演員質量m1之比到女演員的質量m2 = 2。秋千的質量不包括在內。 擺動長度為R。C點比O點低5R 2。（重點是訓練學生配合探究，教師要及時指導和幫助）分析：假設男女演員在分離前擺動的最低點 B 為 v0。 根據機械能守恒定律：,,-1,,C(m1+m2)gR =(m1+m2)v02A
假設演員剛分開時的速度大小為V，方向與v相同； 女演員的速度大小為v，TOCo"1-5"hz102方向與v相反。根據動量守恒： (m+m ) v=mv—mv ②分離后，演員執行水平投擲動作。 假設演員從被推出到降落在C點所需的時間為t。 根據題中給出的條件，運動學定律：4R=2 根據題中條件動量守恒定律的實際應用例子，根據運動學規律：4R=2 s=v1t ③根據題中給出的條件，女演員正好回到點A、根據機械能守恒定律：mgR=已知m]=2m，由上式得：s=8R 總結：本課學生復習了機械能守恒定律的內容、條件和應用范圍。動量，重點練習利用動量守恒定律判斷系統動量是否守恒以及利用動量守恒定律分析相關現象、解決相關問題，加深理解。 了解動量守恒定律。 2、動量守恒定律的應用是高考的熱門話題。 高考復發率100%。 動量守恒定律的考察主要是利用該定律來確定各相互作用物體相互作用完成后的運動狀態，并且往往與能量有關。 守恒定律問題被結合起來，有時與帶電粒子在電場、磁場、核反應等中的運動聯系起來進行綜合檢查。 優化訓練設計： 練習1：如圖所示，將一個半徑為R、質量為M、內表面光滑的半球形物體放置在光滑的水平面上。 左端靠墻。 從半球形物體中取出質量為 m 的塊。 頂部a點沒有初速度釋放。 圖中b點是半球的最低點，c點是半球另一邊與a等高的頂點。 關于木塊 M 和 m 的運動，下列說法正確的是： (BD )
當Am從a點移動到b點時，m和M之間系統的機械能和動量守恒。 當Bm從a點移動到b點時，m的機械能守恒。 Cm釋放后，向b點右側移動。 m可以到達最高點cD。 當m從右向左首先到達最低點b時，M的速度達到最大。 練習2：如圖所示，將一塊質量為M、長度為L的木板固定在光滑的水平面上。 一個質量為m的小滑塊從板的左端開始以水平速度v0滑動，當它滑到板的右端時速度正好為零。 （1恰好為零。（1）小滑塊在木板上滑動的時間；（2）在木塊不固定且其他條件不變的情況下，小滑塊到木板左端的距離解： (1) 假設小滑塊在木板上滑動的時間為 t動量守恒定律的實際應用例子，動摩擦因數為 h，小滑塊所受的合外力滑塊為滑動摩擦力，當小滑塊從木板左端滑動到右端時，動能定理和動量定理為： HmgL=解 2Lt=——v0 解（2）假設小滑塊與木板的共同速度為v，小滑塊與木板左端的距離為L'，對于小滑塊與木板來說，小滑塊在木板上滑行的過程中相對于木板靜止，動量守恒定律和能量守恒定律分別為：mvo=(m+M)vHmgL'=1mv2-1(m+M)v22o2。 黑板設計求解：動量守恒定律及其應用內容：如果一個系統不受外力作用或者外力之和為零，則系統的總動量保持不變。 常用的四種表達式： ⑴.mv+mv=mv'+mv' ⑵。 P=P'⑶.△p1=-Ap2⑷.Ap=0 動量守恒定律的適用條件： ⑴． 理想的保護。 ⑵. 近似保護。 ⑶. 部分方向守恒。 動量守恒定律的理解： ⑴向量性質。 ⑵. 即時性。 ⑶. 相對論。 ⑷. 系統性。 ⑸. 普遍性。 應用動量守恒定律解決問題的基本步驟： ⑴． 明確研究對象； ⑵. ⑶. ⑷. 進行受力分析判斷。 系統的動量是否守恒； 指定正方向以明確初始和最終狀態動量； 利用動量守恒定律求解； ⑸. 必要時進行討論。
