《1.3 动量守恒定律的案例分析》学习任务单.doc

《1.3动量守恒定律的案例分析》学习任务单

学习任务单

课程基本信息

学科高中物理年级高二学期下学期

课题沪教版选修35第1章碰撞与动量守恒1.3动量守恒定律的案例分析

学生信息

姓名学校班级学号

学习目标

目标一：深入理解动量守恒定律在各种案例中的应用原理。

目标二：能够准确分析不同类型碰撞案例中的动量守恒情况。

目标三：学会运用动量守恒定律解决实际问题，提高解题能力。

课前学习任务

1、认真阅读教材中关于动量守恒定律案例分析的部分，标记出不理解的地方。

2、回顾之前学过的动量守恒定律的基本公式和适用条件。

课上学习任务

思考：

同学们，想象一下两个小球碰撞的场景，一个快一个慢，碰撞之后它们的速度会怎么变呢？这就跟我们今天要学的动量守恒定律的案例分析有关哦。

【学习任务一】弹性碰撞案例分析

1、先来看弹性碰撞的定义，就是碰撞过程中没有机械能损失的碰撞。那这种碰撞有什么特点呢？

动量守恒，这个大家应该能理解吧，就像之前学的，系统的总动量在碰撞前后不变。

动能也守恒，这就是弹性碰撞的特别之处啦。

2、咱们来看个例子：有两个小球A和B，质量分别为m?和m?，A球以速度v?去撞静止的B球。那碰撞之后它们的速度v?和v?怎么求呢？根据动量守恒定律和动能守恒定律列出方程组：

动量守恒：m?v?＝m?v?＋m?v?

动能守恒：（1/2)m?v?2=（1/2)m?v?2+（1/2)m?v?2

大家一起试着解解这个方程组吧。

【学习任务二】非弹性碰撞案例分析

1、非弹性碰撞呢，就是碰撞过程中有机械能损失的碰撞。那它又有什么特点呢？

动量依然守恒，这是动量守恒定律的强大之处，不管什么碰撞，只要系统不受外力或者合外力为零，动量就守恒。

但是动能不守恒了，有一部分能量变成了其他形式，比如热能。

2、例如，一个质量为m的小球以速度v去撞一个质量为M的静止小球，碰撞后它们粘在一起运动。这种完全非弹性碰撞是最典型的非弹性碰撞情况。那它们粘在一起后的共同速度v是多少呢？根据动量守恒定律：mv=（m＋M)v，大家算一算这个v的值。

【学习任务三】爆炸类案例分析

1、爆炸看起来很吓人，其实也是动量守恒定律的一个案例哦。爆炸过程有什么特点呢？

内力远远大于外力，所以系统的动量还是守恒的。

化学能转化为机械能等其他形式的能量，会使物体的动能突然增大。

2、比如说，一个静止的物体突然爆炸成两块，一块质量为m?，速度为v?，另一块质量为m?，速度为v?。那根据动量守恒定律，就有0＝m?v?+m?v?，大家思考一下这个式子的意义呢？

互动环节：

同学们，现在咱们分成小组讨论一下这几种案例的异同点。每个小组可以选一个代表来分享一下你们小组的讨论结果哦。

总结提升：

今天我们学习了动量守恒定律在弹性碰撞、非弹性碰撞和爆炸等案例中的分析。大家要记住，不管是哪种情况，动量守恒定律的核心就是系统的总动量不变，只是在不同案例中动能的情况有所不同。

课堂习题：

【练习1】一个质量为2kg的小球A以3m/s的速度去撞一个质量为3kg静止的小球B，碰撞是弹性碰撞，求碰撞后小球A和B的速度。（答案保留到小数点后两位）

【练习2】一个质量为1kg的物体以5m/s的速度去撞一个质量为4kg的静止物体，碰撞后它们粘在一起，求它们粘在一起后的共同速度。

【练习3】一个质量为5kg的静止物体爆炸成两块，一块质量为2kg，速度为4m/s，求另一块的速度。（假设速度方向为正方向）

答案：

【练习1】

根据弹性碰撞的动量守恒和动能守恒方程组：

动量守恒：m?v?＝m?v?＋m?v?，这里m?＝2kg，v?＝3m/s，m?＝3kg。

动能守恒：（1/2)m?v?2=（1/2)m?v?2+（1/2)m?v?2

将m?和m?的值代入动量守恒方程得：2×3＝2v?＋3v?，即6＝2v?＋3v?①

将m?和m?的值代入动能守恒方程得：（1/2)×2×32=（1/2)×2×v?2+（1/2)×3×v?2，即9＝v?2+（3/2)v?2②

由①得v?＝3（3/2)v?，代入②得：

9=（3（3/2)v?）2+（3/2)v?2

9＝99v?＋（9/4)v?2+（3/2)v?2

0=（15/4)v?29v?

v?＝12／5＝2.4m/s

把v?＝2.4m/s代入①得v?＝0.6m/s。

【练习2】

根据动量守恒定律mv=（m＋M)v，m＝1kg，v＝5m/s，M＝4kg。

1×5=（1＋4)v

v＝1m/s。

【练习3】

根据动量守恒定律0＝m?v?+m?v?，m?＝2kg，v?＝4m/s，m?＝52＝