动量守恒定律学案.docVIP

高二物理选修3-5第一章《碰撞与动量守恒》 第二节 动量 动量守恒定律 学习目标： 1．探究物体弹性碰撞的一些特点，知道弹性碰撞和非弹性碰撞 2．动量、动量守恒定律及其应用。 3．能用动量守恒定律定量分析一维碰撞问题。知道动量守恒定律的普遍意义 学习导航 一、碰撞 1．概念：碰撞是指 或 的物体在相遇的 时间内产生非常之强的相互作用． 2．特点： (1)相互作用时间 ．(2)作用力变化 和作用力 大． (3) 其他外力可以忽略不计． 3．弹性碰撞 两球发生弹性碰撞时同时满足 和 ． 二、内力和外力 1．内力：系统 相互作用力． 2．外力：系统 的作用力． 三、动量守恒定律 【合作探究】完成下面练习。 ?模型：如图所示，在水平桌面上做匀速运动的两个小球，质量分别是m1和m2，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是v1和v2，且v2v1。当第二个小球追上第一个小球时两球碰撞。碰撞后的速度分别是v1’和v2’。碰撞过程中第一个球所受另一个球对它的作用力是F1，第二个球所受另一个球对它的作用力是F2。 推导过程： ?根据牛顿第二定律，碰撞过程中两球的加速度分别是：_____________?，_________???? ?根据牛顿第三定律，F1与F2大小__________?，方向__________?，即___________?? ?所以有：_______________? ?碰撞时两球之间力的作用时间很短，用△t表示。这样，加速度与碰撞前后速度的关系就是： ?_____________????，________________ ?把加速度的表达式代入?_______________?，移项后得到：__________________???????? ?上式的物理意义是：________________________???????????????????????? ?【讲解提高】结论：从上面的分析还可以看出，两个物体碰撞过程中的每个时刻都有?_____________??，因此上面结论对过程中的任意两时刻的状态________也就是说，系统的动量在整个过程中一直_________??。因此，我们才说这个过程中动量是___________的。 1.内容：物体在碰撞时，如果系统所受到 的 或 ，则系统的总动量保持不变。 2．动量守恒定律的适用条件：系统不受 或系统所受外力之和为 。或着系统某一方向 外力或所受外力的矢量和为 ，或外力远 内力，则系统在该方向动量守恒。 3．表达式： 或 系统相互作用前总动量p 相互作用后总动量p′. ?4、说明： ?矢量性：以上表达式是矢量表达式，列式前应先? ??????????????????????????； ?速度的相对性：即所用速度都是相对?_____________?而言的。一般以__________为参考系。 ?同时性：动量守恒指系统在___________的动量恒定。等号左边是作用前系统内各物体动量在同一时刻的矢量和，等号右边是作用后系统内各物体动量在另一同时刻的矢量和．不是同一时刻的动量不能相加． 5．应用动量守恒定律的解题步骤 (1)确定相互作用的系统为研究对象；(2)分析研究对象所受的外力； (3)判断系统是否符合动量守恒条件；(4)规定正方向，确定初、末状态动量的正、负号；(5)根据动量守恒定律列式求解 四、动量守恒定律的普适性， 用牛顿运动定律解决问题要_____________力。但是动量守恒定律只涉及过程的___________，与?___________?的细节无关。这样，问题往往能大大简化。 ?2.牛顿运动定律只适用于___________、____________?运动问题，而动量守恒定律适用于?__________、_________运动。 3.动量守恒定律是一个?______的?______规律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域。 例1．一质量为0.5 kg的小球以2.0 m/s的速度和原来静止在光滑水平面上的质量为1.0 kg的另一小球发生正碰，碰后以0.2 m/s的速度被反弹，碰后两球的总动量是________kg·m/s，原来静止的小球获得的速度大小是________m/s.例2．A、B