動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用4

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1、四、動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用教學(xué)要求：1、會(huì)用動(dòng)量守恒定律解釋現(xiàn)象。2、會(huì)用動(dòng)量守恒定律處理碰撞（限正碰）和爆炸之類兩物體相互作用的問題（限一維情況）3、掌握用動(dòng)量守恒定律解題的一般步驟。教學(xué)重點(diǎn)：符合動(dòng)量守恒定律第一類條件的題目，即系統(tǒng)不受外力或所受外力合力為零的情況。教學(xué)難點(diǎn)：符合動(dòng)量守恒定律第二、三類條件的題目教具準(zhǔn)備：自制膠片教學(xué)時(shí)間：四課時(shí)教學(xué)過程：復(fù)習(xí)提問：1、動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容怎樣？2、動(dòng)量守恒定律的成立條件是什么？3、動(dòng)量守恒定律的適用范圍是什么？第一課時(shí)：1、碰撞問題：（1）范圍：①普通大小物體之間的碰撞，如

2、車與車、球與球②微觀粒子間的碰撞，如分子與分子、原子與原子（2）特點(diǎn)：突然發(fā)生，持續(xù)時(shí)間短，相互作用時(shí)間內(nèi)物體間的相互作用力很大，外力作用通常遠(yuǎn)小于物體間的相互作用力。（3）類型：①按碰撞形式分：A、正碰：碰撞前后物體的動(dòng)量在同一條直線上B、斜碰：碰撞前后物體的動(dòng)量不在同一條直線上②按碰撞性質(zhì)分：A、彈性碰撞：碰撞前后物體的能量不發(fā)生改變。B、非彈性碰撞：碰撞后物體的能量發(fā)生損失。C、完全非彈性碰撞：碰撞后兩物體粘在一起。例一：課本126頁例題一在列車編組站里，一輛m1=1.8×104kg的貨車在平直的軌道上以v1=

3、2m/s的速度行駛，碰上一輛m2=2.2×104kg的靜止的貨車，它們碰撞后接合在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，求運(yùn)動(dòng)的速度。分析：首先確定研究對(duì)象，此題的研究對(duì)象是兩輛貨車組成的系統(tǒng)。其次判斷碰撞前后，系統(tǒng)的動(dòng)量是否守恒，此題滿足近似條件，系統(tǒng)動(dòng)量守恒。再次找出物體初、末狀態(tài)，然后根據(jù)動(dòng)量守恒定律列方程。解：選取碰撞前貨車運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?，并設(shè)碰撞后兩車接合的速度為v。已知：m1=1.8×104kgm2=2.2×104kgv1=2m/s求：v根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：p=p’m1v1=(m1+m2)vv=m1v1/(m1+m2)代入數(shù)

4、據(jù)：v=0.9m/s答：速度的大小為0.9m/s，方向與原來運(yùn)動(dòng)的方向相同。例二：一輛質(zhì)量為60kg的小車，以2m/s的速度在水平軌道上運(yùn)動(dòng)，原來在車上的質(zhì)量為40kg的男孩，以相對(duì)于地面為3m/s的水平速度從車后向小車運(yùn)動(dòng)相反的方向跳下，男孩跳下后小車的速度為多大？解：選取小車原來運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较蛞阎簃車=60kgm人=40kgv=2m/sv人’=－3m/s求：v車’作用前物體的總動(dòng)量為：p=(m車+m人)v作用后物體的總動(dòng)量為：p’=m人v人’+m車v車’根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：p’=p即：m人v人’+m車v車’=(

5、m車+m人)vv車’=[(m車+m人)v－m人v人’]/m車=16/3(m/s)例三：課本127頁例題2一枚在空中飛行的導(dǎo)彈，質(zhì)量為m，在某點(diǎn)的速度大小為v，導(dǎo)彈在該點(diǎn)突然炸裂成兩塊，其中質(zhì)量為m1的一塊沿著v相反方向飛去，速度大小為v1，求炸裂后另一塊的速度。解：選取導(dǎo)彈剛開始飛行的方向?yàn)檎较颉１ㄇ暗目倓?dòng)量為：p=mv爆炸后的總動(dòng)量為：p’=－m1v1+(m－m1)v2根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：p=p’即：mv=－m1v1+(m－m1)v2v2=(mv+m1v1)/(m－m1)可見v2>0，即它的方向應(yīng)和規(guī)定的正方向相同

6、。小結(jié)：動(dòng)量守恒定律的解題步驟1、確定研究對(duì)象。2、判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒。3、選取正方向，并用量值表示各個(gè)矢量。4、確定系統(tǒng)所處的始、末狀態(tài)。5、根據(jù)動(dòng)量守恒定律列方程解題。6、討論方向問題。作業(yè)：課本128頁2、3第二課時(shí)：例四：課本133頁7插頁上的圖4和圖5是氣墊導(dǎo)軌上兩滑塊碰撞的頻閃照片，頻閃照片的頻率為10Hz。圖4中的兩個(gè)滑塊開始時(shí)挨在一起，它們之間有一個(gè)用細(xì)線栓住彈簧金屬片，斷線后，兩滑塊向相反方向運(yùn)動(dòng)。圖5為一個(gè)具有一定速度的滑塊從右向左碰撞另一個(gè)靜止的滑塊。請你根據(jù)照片記錄的信息，計(jì)算兩種情況下碰撞前后

7、的動(dòng)量是否守恒。解：m1=200g=0.2kgm2=300g=0.3kgf=10Hz圖4，v1=v2=0對(duì)m1：sⅠ=8.25－7.10=1.15(cm)=0.0115(m)sⅡ=9.45－8.25=1.20(cm)=0.0120(m)sⅢ=10.60－9.45=1.15(cm)=0.0115(m)∴v1’=0.167(m/s)對(duì)m2：sⅠ’=3.35-2.55=0.80(cm)=0.0080(m)sⅡ’=2.55-1.80=0.75(cm)=0.0075(m)sⅢ’=1.80-1.00=0.80(cm)=0.0080(

8、m)∴v2’=－0.080(m/s)顯然：m1v1’+m2v2’=0即，系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒。圖5：開始時(shí)：v1=0對(duì)于m2：sⅠ=3.10－1.45=1.65(cm)=0.0165(m)sⅡ=4.70－3.10=1.60(cm)=0.0160(m)sⅢ=6.35－4.70=1.65(cm)=0.0165(m)∴v2=0