16.2 《動量守恒定律(一)》 教學目標 (1)知識技能 理解動量守恒定律的確切含義和表達方式,了解該定律的適用條件和范圍 (2)動量守恒定律的過程和方法理解動量守恒定律的確切含義 根據(3)情感、態度和價值觀,正確區分內力和外力 培養邏輯思維能力,能夠應用動量守恒定律分析計算相關問題★教學重點:動量的概念和動量守恒定律★教學難點:動量的變化和動量守恒條件。 ★教學方式:教師啟發引導,學生討論交流。 ★教學工具:透明膠片、多媒體輔助教學設備* 高中物理新生教育版選修3-5系列課件 光滑的桌面上有兩個小球1和2。球 1 的質量為 0.3 kg,以 8 m/s 的速度與靜止時質量為 0.1 kg 的球 2 碰撞。碰撞后,球2的速度變為9m/s,球1的速度變為5m/s。方向和之前一樣。根據這些實驗數據,小明對這次碰撞的規律做出了如下猜想。 (1) 球 2 碰撞后速度加快。球 1 是否將其速度傳遞給球 2? (2) 碰撞后,兩個球獲得了動能。 1 號球是否將動能傳遞給 2 號球? (3)請根據以上實驗數據猜測:有哪些物理量?在這次碰撞中,球2增加的量等于球1減少的量?請計算并顯示。 【思考問題】無論哪種形式的碰撞,碰撞前后物體的mv向量和都保持不變。
mv很可能有特殊的物理意義。它在物理學中被定義為動量,用字母P來表示P=mv。關于動量的發展歷史:首先提出動量守恒思想的是法國科學家笛卡爾。他將運動物體的質量和速度的乘積稱為動量。 ,忽略動量的方向性。 1668年,惠更斯明確提出動量守恒和方向性。牛頓修改了笛卡爾的定義,明確使用物體的質量和速度的乘積稱為動量,以更清楚地表達動量的守恒性和方向性。物理學中的動量是什么?它的單位是什么?怎么理解動量這個概念呢?是一個狀態量。一、動量 1、概念:在物理學中,物體的質量m和速度v的乘積稱為動量。 2. 定義公式:p= mv 3. 單位:千克米每秒,符號 kg·m/s 4. 動量的理解: (2)瞬時性 (1)矢量運算遵循平行四邊形法則 (3)a 的動量相對對象與參考對象的選擇有關。閱讀課本,回答下列問題動量守恒定律公式,討論動量和動能之間的關系。 1. 動量和動能都描述了物體在運動中某一時刻的狀態。 2.動量是矢量,動能是標量動量。當發生變化時,動能不一定會發生變化。當動能改變時,動量也必須改變。 3.數量關系動量變化。速度的變化幅度很大。方向保持不變。速度的大小沒有變化。方向改變了。速度、幅度和方向都會發生變化。動能發生變化。動能發生變化。動能不變。變化測試 討論下列運動的動量變化。
物體以勻速直線運動。物體做自由落體運動。物體以水平投擲方式移動。物體以勻速圓周運動。動量的大小和方向保持不變。幅度和方向保持不變。幅度隨著時間的推移而增加。動量的方向時刻在變化,其大小隨著時間的推移而增加。大動量的方向始終在變化,而大小保持不變。二、動量的變化 1、定義:物體最終動量與初始動量的矢量差貝語網校,稱為物體動量的變化。 2、表達式:△P=m·△v。說明:①動量的變化等于終態動量減去初態動量,其方向與△v方向相同。 ②動量的變化也稱為動量增量或動量變化。示例 1. 質量為 0.1kg 的鋼球。以6m/s的速度向右水平移動。碰到硬物后會反彈。沿同一直線以6m/s的速度向左水平移動(如圖)。鋼球碰撞前后的動量是多少?鋼球碰撞前后動量變化了多少?例2、質量為0.5kg的木塊沿傾斜角為300的光滑斜坡以10m/s的速度向上滑動(假設斜坡足夠長)。求 1s 結束時塊的動量和 3s 內動量的變化? (g=10m/s2) v0 300 答案:2.5 kg·m/s7.5 kg·m/s 思考:計算動量變化時要注意什么?三、動量守恒定律 1.系統的內力和外力 2.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。這個結論稱為動量守恒定律。 3. 表達式: 對于由兩個物體組成的系統動量守恒定律公式,動量守恒定律的表達式為 m1v1+m2v2=m1v/1+m2v/2 4. 動量守恒定律的條件 動量守恒定律成立的條件動量守恒是:系統不受外力或外力之和的影響。為零。在具體應用中,可分為以下幾種情況: ⑴系統不受外力作用; ⑵ 系統受到外力作用,但外力矢量和為零; ⑶ 系統所受的外力總和不為零,但系統中物體之間的相互作用 內力遠大于外力,而外力相對可以忽略不計,因此系統的動量近似為保守; (4) 雖然系統一般情況下不滿足上述三個條件中的任何一個,但在某個方向上滿足上述三個條件之一,則系統在該方向上動量守恒。