复习课动量守恒定律的应用教案

1复习课：动量守恒定律的应用广州市第65中学周浩【教学目标】：一、知识目标：1．知道应用动量守恒定律解决问题时应注意的问题2．掌握应用动量守恒定律解决问题的一般步骤3．会应用动量定恒定律分析、解决碰撞、反冲等物体相互作用的问题二、能力目标：1．掌握应用动量守恒定律解题的方法和步骤2．通过对问题的分析解决比较和总结建立物理模型，并能学会利用模型解决实际问题3．掌握类比、迁移等物理思想【教学重点】：熟练掌握正确应用动量守恒定律解决有关力学问题的正确步骤【教学难点】：守恒条件的判断，守恒定律模型的建立和应用【教学方法】：讨论，总结，迁移，类比。【教学用具】：投影片、物理课件【教学过程】：一、引入：卡车静止在水平地面上,一个人在车内奋力推车,车是否能被推动呢?学生讨论并总结：系统动量守恒保持为零不变，所以车不会动。教师：动量守恒定律在解题过程中有着重要的作用，今天这节课我们复习动量守恒定律基础知识回顾：1．动量守恒的内容和表达式是什么？2．守恒的适用条件是什么？教师引导学生回顾知识点，并指出表达式的同时性和矢量性，计算时应注意的问题。二、动量守恒条件及矢量性的判断1.试判断以下情景中系统动量是否守恒（1）.木块B与水平桌面间的接触是光滑的，将子弹、木块和弹簧合在一起作研究对象，从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短的过程中。教师：子弹、木块、弹簧组成的系统受到了哪些外力？（将系统视为一个整体，竖直方向重力、地面的支持力，此二力合力为零，水平方向弹簧压迫墙壁，墙壁会给系统一个向左的弹力，合力不为零。因此，动量不守恒。）教师启发：系统机械能守恒吗？（子弹在钻入木块过程中，摩擦生热，因此系统机械能有损失，不守恒）教师：再思考，如果只将子弹和木块视为一系统，则在子弹打入木块这一瞬间，系统动量守图12恒吗？（子弹打入木块时间极短，因此打入的过程中，弹簧压缩的非常小，系统受到的弹力很小，远小于子弹与木块的内力，所以这个过程系统的动量是守恒的）点评：物理规律总是在一定条件下得出的，因此在分析问题时，不但要弄清选取哪些物体作研究对象，而且一定要弄清对应哪个过程，这样才能做到准确判断。（2）.木块和铁块用细线系在一起，浸没在水中匀速下沉。剪短细线前后（木块未浮出水面，铁块未沉到水底）教师：请说出系统受到的外力？（两者重力之和、两者浮力之和。合外力为零，剪断细线之后，系统受到的重力和浮力仍然不变，合外力仍然为零。动量守恒。）点评：深刻领会动量守恒条件F合=0，拓宽符合条件的情景，只有这样，才能实现能力的迁移【拓展思考】：木块质量为m，铁块质量为M，细线剪断前在水中以速度v匀速下沉。剪断细线之后，经过一段时间，木块的速度大小仍为v，方向竖直向上，此时木块未浮出水面，铁块还未沉到水底，求此时铁块下沉的速度为多大？学生：取向下为正方向，线断前后系统动量守恒：小结：判断是否守恒，从受力分析入手，整体看一看，隔离看看，区分哪些是外力哪些是内力2.A、B两球在光滑水平面上做相向运动，已知mAmB.两球相碰后，其中一球停止，则可以断定（）A.碰前A的动量等于B的动量B.碰前A的动量大于B的动量C.若碰后A的速度为零，则碰前A的动量大于B的动量D.若碰后B的速度为零，则碰前A的动量大于B的动量教师：A、B两球组成的系统动量守恒，若碰后A停下，则B球返回，可断定系统动量方向与A球碰前运动方向一致，所以碰前A球动量应该大于B；反之，则B球大于A球动量。三、几类典型问题1.碰撞例题：如图所示，在光滑地面上放有三个大小相同的小球，其中mA=mB=1kg,mC=2kg，现让A球以的速度向着B球运动，试求：（1）A、B碰撞后，A球停下，则B球速度为____2____m/s，该碰撞属于弹性碰撞(填碰撞类型)。（强调该碰撞系统动量守恒，动能也守恒！）（2）若B球继续向右运动与C球碰撞并粘在一起，则它们的共同速度为_____0.67_____m/s，该碰撞属于完全非弹性碰撞。（强调该碰撞系统动量守恒，但动能损失最大！）02/vms()MMmvMvmv(2)MMmvvM图33（3）若B球与C球碰后分开，则C球速度可能为2m/s吗？为什么？0.5m/s呢？（若C球速度为2，则根据动量守恒定律，（取向右为正方向，得：计算得到2/Bvms，但是系统碰前动能为2J，碰后却变成了6J，这是不可能的！）（若C球速度为0.5m/s，则根据动量守恒定律算出，碰后VB=1m/s，不符合实际物理情境）教师：通过本道题的练习，大家应该对碰撞有了一个比较全面的认识，下面来总结一下归纳：1.碰撞的种类：___________________、___________________、__________________2.分析碰撞后物体速度的可能值时，通常抓住三原则：___________________、___________________、__________________练习：1.（双选）光滑水平面上，质量为1kg的小球A以的速度与质量为2kg的静止小球B正碰。关于碰后A、B的速度，下面哪些是可能的（）A．B．C．练习大约三分钟教师讲评：根据第一条原则：碰撞前后动量守恒，可以排除C。根据第二条原则：系统动能不增，可以排除D。剩余两个选项也符合第三条原则：只碰一次！所以答案：A、B2.如图所示，质量为m的子弹以速度v0击中静止于光滑水平面上的木块M，并在木块中一起运动，子弹在木块中所受平均阻力为F，求它们一起运动的速度v.学生练习大约五分钟，教师引导学生分析并得出答案。碰撞的广义拓展：教师：该题中子弹和木块分别做什么运动？两者的运动跟碰撞进行类比有什么相同点？学生讨论并总结：子弹做了减速运动，而木块做加速运动，最后两者速度一样。子弹与木块的撞击可看成完全非弹性碰撞。教师：很好，接下来我们分析以下两个例子3.试分析右图A和B分别做什么运动？A相对B滑行最远时满足什么条件？4.（多选）如图所示，在光滑水平面上放置A、B两个物体，其中B物体与一个质量不计的v0v0BBBCCmvmvmv4/Avms43/ABvvms1/,2.5/ABvmsvms1/,3/ABvmsvms4/,4/ABvmsvms4弹簧相连且静止在水平面上，A物体质量是m，以速度v0逼近物体B，并开始压缩弹簧，在弹簧被压缩过程中()A.在任意时刻，A、B组成的系统动量保持不变，都是mv0B.任意时刻，两物体所受弹力大小相等.C.在把弹簧压缩到最短过程中，A物体动量减少，B物体动量增加.D.当弹簧压缩量最大时，A、B两物体的速度大小相等.由学生完成分析（教师提示：从开始到两者速度相等时，可类比成两个物体相撞后结合成一个整体，所以，这两个例子虽然不是碰撞，但我们可以把它们当作“完全非弹性碰撞”来处理。）师生最后总结得出：1.以上情况中，均可类比成两物体相撞后结合成一体，相当于“完全非弹性碰撞”。2.对相互作用中两物体相距恰“最近”、“最远”等一类临界问题时，求解的关键都是“速度相等”点评：通过对不同物理情境的类比分析，发现并总结其共同特点，从而达到触类旁通，举一反三的学习效果！2.反冲【例】一炮弹质量为m，以一定的倾角斜向上发射，到达最高点时速度为v，炮弹在最高点爆炸成两块，其中一块质量为m/2,沿原方向飞行，速度大小为3v，求：（1）另一块爆炸后瞬时的速度（2）爆炸过程系统动能增加多少？教师：炮弹爆炸时，内力远大于外力，因此系统动量守恒。请同学们动笔列出表达式：教师板书解答过程，目的是让学生对解答过程的规范性有深刻印象。解：（1）以炮弹作为研究对象，取原飞行方向为正方向，爆炸前后系统水平方向动量守恒，则：负号表示速度与原方向相反趣味思考：一次意外空难中，一名飞行员携带密码箱跳伞后，恰好落到某结冰的湖面上，在无法得到外界救援的情况下，飞行员能否离开光滑的冰面而获得自救？四、小结：碰撞和反冲的比较1.共同点：过程均满足动量守恒2.区别：碰撞的过程动能减少或不变；反冲的过程动能增加。五、作业《导与练》P17第5题、P18第9题322mmmvvvvv