高中物理论文：碰撞一定是动量守恒的吗？ .doc

碰撞一定是动量守恒的吗？背景：动量守恒定律是力学中的重要规律之一，是高考重点考查的内容，可单独考查，也可以和各部分知识综合考查。这部分内容的考题对学生解题的能力要求高，综合性强，是学生学习时的难点。如何判断动量守恒条件，成为解题的关键。在高三（6）班的高考复习中我发现学生做了很多题目，但应用时经常出错，遇到难题往往无法入手。情景：在讲动量守恒定律专题时，为了强调动量守恒定律的条件，我举了下面一个例子，结果很让我意外：在轻的定滑轮上用绳子悬挂两个质量均为m的物体，a物体距地面有一高度，b物体着地，如图1所示。质量为m的圆环套在绳子上，从a的上方自由落下与a粘合在一起，对m与a粘合瞬间下列说法中正确的是： ( ) a、m与a组成的系统动量守恒 b、m与a、b组成的系统动量守恒c、m与a组成的系统动量不守恒d、m与a、b组成的系统动量不守恒由于动量守恒定律的条件学生已经很熟悉了，经过5分钟思考，大家就有答案了。大部分学生选了a或b项。师：邵晶晶，请你说说为什么选a和b项。邵晶晶：因为m与a粘合瞬间属于碰撞，m与a的相互作用力远大于重力，所以认为m与a组成的系统动量守恒或m与a、b组成的系统动量守恒。师：那么所有的碰撞都是系统动量守恒的么？守恒条件是什么？邵晶晶：好象是所有的碰撞都是系统动量守恒的，守恒条件是系统不受外力或合外力等于零或近似为零。师：请坐。既然守恒条件要看合外力是否为零，那么请大家对a、b、m和定滑轮受力分析一下。大家都对a，b和定滑轮进行了正确的受力分析，有的学生还对系统进行了受力分析。部分学生把答案改为了c，d。师：卢挺，你为什么把答案改为了c，d？卢挺：因为m与a碰撞，由于a、b两物体用绳子相连，实际上是m与a、b的碰撞。设绳子中的平均作用力为f，fg，物体的重力可忽略不计，但在滑轮的轴处有方向向上的力2f，所以m与a组成的系统合外力为f，系统动量不守恒。m与a、b组成的系统合外力为2f，系统动量也不守恒。答案选c、d。师：对，这说明有的碰撞系统动量是不守恒的。生：哦师：大家对物体a、b、碰撞前后的动量分析一下。学生经过2分钟计算，大家就得到：物体a和b连在一起，动量大小相等，方向相反，总动量始终为零。而物体m碰撞后动量就减少。m与a、b组成的系统动量不守恒。到此，我发现学生对动量守恒的条件还要再深入认识，就改了一下原题，连接物体b的绳子变为弹簧，如图2所示，选项不变。我发现学生都用了受力分析，并计算了碰撞前后系统的动量变化。都选a、b。师：两题图形差不多，为什么结果不同？生：弹簧受力时，形变需要时间，瞬间不传递力。而绳子受力后瞬间传递力。接下来我又举了一个例子：(1997年全国高考题)质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上。平衡时，弹簧的压缩量为x0，如图3所示。一物块从钢板正上方距离为3 x0的a处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连。它们到达最低点后又向上运动。已知物块质量也为m时，它们恰能回到o点。若物块质量为2m，仍从a处自由落下，则物块与钢板回到o点时，还具有向上的速度。求物块向上运动到达的最高点与o点的距离。我发现大部分学生选择了物体a和m，都进行了系统受力分析。师：物体a和钢板m系统动量守恒么？为什么？生：物体a打在钢板m上并立刻与钢板一起向下运动，说明碰撞时间短，相互作用力fg，系统合外力近似等于零，动量近似守恒。最后我叫大家小结：碰撞过程中，系统只有二个物体，都可认为系统的动量近似守恒。但对三个物体以上的系统还是要受力分析、动量分析的，不可直接得出结论。教学反思在案例中，直到我要大家进行受力分析时，才使学生认识到碰撞不等于动量守恒，动量守恒的关键是合外力为零或近似为零。在复习课上，必须清楚学生的弱点，学生记住了二体碰撞是动量守恒的，对三体不了解，也不愿意受力分析，因而不能得出正确的答案。通过典型例题的分析，使学生认识到受力分析的重要性，是所有力学题目的解题基础。逐渐改变学生“重死背，轻理解”“重知识，轻能力”“重结论，轻过程”的学习习惯。渗透新课程理念。以“教”为主向以“学”为主转化，激发学生主动参与，促进学生主体能动地发展。通过一题多解，多题一解，在学生的相互讨论、交流过程中，将知识系统化，以达到预期的教学目标。努力改变传统的、应试教育思想指导下的、以讲授、灌输为主线，教师把学生当作容纳知识的“容器”，采取“