163 动量守恒定律 导学案

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16．3动量守恒定律课型新授课

1、在了解系统、内力和外力的基础上，认识和理解动量守恒定律。2、能运用牛顿其次定律和第三定律导出动量守恒的表达式。

3、了解动量守恒定律的普遍性和牛顿运动定律适用范围的局限性。4、深刻理解动量守恒定律，练习用动量守恒定律解决生产生活问题。

动量守恒定律及其应用理解动量守恒的条件

一、系统内力和外力阅读课本12页：完成下面练习。

1、系统：相互作用的物体组成系统.(系统内有几个物体？_______________)2、内力：______________物体相互间的作用力3、外力：______________对系统内物体的作用

趣味思考：假设你的头发能够足够承受你的重力，你能否揪着自己的头发将自己提离地面？

二、动量守恒定律1、完成下面练习。

模型：在光滑水平面上做匀速运动的两个小球，质量分别是m1和m2，沿着同一直线向一致的方向运动，速度分别是v1和v2，且v1v2。经过一段时间t后，m1追上m2，两球发生碰撞，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，其次个球所受另一个球对它的作用力是F2。

推导过程：

根据牛顿其次定律，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：

2、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。

阅读课本13页，完成下面练习。

3、.动量守恒定律:

（1）内容：假使一个系统______________，或者_______________，这个系统的总动量保持不变。这个结论叫做动量守恒定律。

（2）守恒条件：①系统不受或系统所受外力之和为。②系统的内力外力。

③系统在某一方向外力或所受外力的矢量和为，则系统在该方向动量守恒。（3）表达式：①

②p=p/

即系统相互作用前的总动量p和相互作用后的总动量p/大小，方向。

③p=0即系统为零。④

=

即相互作用的系统内的物体分为两部分，其中一部分动量的等于另一部分

动量的。（4）说明：

①矢量性：以上表达式是矢量表达式，列式前应先。

②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。③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的矢量和，等号右边是作用后系统内各物体动量在另一的矢量和．不是同一时刻的动量不能相加．

4、注意：正确认识动量守恒定律

（1）研究对象：几个相互作用的物体组成的（如：碰撞）。（2）区分内力和外力如下图

（3）在总动量一定的状况下，每个物体的动量可以发生很大的变化

三、动量守恒定律的应用

1、应用动量守恒定律的解题步骤

(1)确定相互作用的为研究对象；(2)分析研究对象所受的力；(3)

判断系统是否符合

条件；

(4)规定，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2、应用举例

1

例1、教材P14例1

变式1、质量为40kg的小车上站着一个质量为60kg的人，小车与人一起在光滑的水平轨道上以1m/s的速度运动。求：

（1）若人相对地面以2m/s的速度水平向车后方跳出，车的速度变为多少？（2）若人相对地面以2m/s的速度水平向车前方跳出，车的速度又变为多少？变式2、一质量为0.5kg的小球以2.0m/s的速度和原来静止在光滑水平面上的质量为1.0kg的另一小球发生正碰，碰后以0.2m/s的速度被反弹，碰后两球的总动量是________kgm/s，原来静止的小球获得的速度大小是________m/s.例2、教材P14例2

变式3、A、B两物体在光滑的水平面上相向运动，其中物体A的质量为mA＝4kg，两球发生相互作用前后的运动状况如图14－1－5所示，由图可知A、B两物体在________时刻发生碰撞，B物体的质量为mB＝________kg

变式4、在光滑水平面上有一个弹簧振子系统，如下图，两振子的质量分别为m1和m2。探讨:以两振子组成的系统。1)、系统外力有哪些？2）、系统内力是什么力？3）、系统在振动时动量是否守恒？机械能是否守恒？4）、假使水平地面不光滑，地面与两振子的动摩擦因数μ一致，探讨m1＝m2和m1≠m2两种状况下振动系统的动量是否守恒。机械能是否守恒？

阅读课本P15页动量守恒定律的普适性，完成以下问题。

四、动量守恒定律的普适性重点是知道动量守恒定律比牛顿其次定律的优越性表达在哪些方面？1、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。4、完成课本P16“思考与探讨〞

1、把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射出一颗子弹时，关于枪、弹、车，以下说法正确的是（）

A．枪和弹组成的系统，动量守恒B．枪和车组成的系统，动量守恒

C．三者组成的系统，由于枪弹和枪筒之间的摩擦力很小，使系统的动量变化很小，可以忽略不计，故系统动量近似守恒

D．三者组成的系统，动量守恒，由于系统只受重力和地面支持力这两个外力作用，这两个外力的合力为零

2、甲乙两船自身质量为120kg，都静止在静水中，当一个质量为30kg的小孩以相对于地面6m/s的水平速度从甲船跳上乙船时，不计阻力，甲、乙两船速度大小之比：v甲∶v乙=_______.3、两物体组成的系统总动量守恒，这个系统中（）

2

A．一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度B．两个物体的动量变化总是大小相等，方向相反

C.系统的总动量始终为零D．系统总动量的变化为零

4、一小车静止在光滑水平面上，甲、乙两人分别站在左右两侧，整个系统原来静止，则当两人同时相向走动时()．

A．要使小车静止不动，甲乙速率必相等B．要使小车向左运动，甲的速率必需比乙的大C．要使小车向左运动，甲的动量必需比乙的大D．要使小车向左运动，甲的动量必需比乙的小

5、一人静止于完全光滑的水平冰面上．现欲离开冰面，以下可行的方祛是()．A．向后踢腿B．手臂向前甩C．在冰面上滚动D．脱下外衣水平抛出

6、如下图，质量为M的小车置于光滑的水平面上，车的上表面粗糙，有一质量为m的木块以初速度v0水平地滑至车的上表面，若车表面足够长，则()

m

A．木块的最终速度为v

M＋m0

B．由于车表面粗糙，小车和木块所组成的系统动量不守恒C．车表面越粗糙，木块减少的动量越多

D．车表面越粗糙，小车获得的动量越多

7、如下图，两个带同种电荷的小球A和B，A、B的质量分别为m和2m，开始时将它们固定在绝缘的光滑水平面上保持静止．A、B的相互作用力遵循牛顿第三定律，现同时释放A、B，经过一段时间，B的速度大小为v，则此时()

v

A．A球的速度大小为B．A球的动量大小为mv

2

2

C．A球与B球的动量大小之比一直为1∶1D．A球的动能为2mv

8、如下图，质量为m的子弹，以速度v水平射入用轻绳悬挂在空中的木块，木块的质量为M，绳长为L，子弹停留在木块中，求子弹射入木块后的瞬间绳子中张力的大小。9、如下图，带有半径为R的1/4光滑圆弧的小车其质量为M，置于光滑水平面上，一质量为m的小球从圆弧的最顶端由静止释放，则小球离开小车时，球