高二物理理科-人教版选修3-5导学案

高中物理选修3-5王兰南1高中物理课堂导学案课题16-1动量及动量定理课型新课（第1课时）学习目标1、理解动量和冲量的的概念，知道动量和冲量是矢量2、知道动量变化量的概念，会计算一维情况下的动量的变化量3、理解动量定理的确切含义，掌握其表达式4、会用动量定理解释碰撞、缓冲等现象学法导学案学习项目预习归纳改正评分时间重点1．了解动量、动量变化量、冲量的概念。2。掌握动量定理。难点1．对动量、动量变化量、冲量矢量性的理解及处理；对动量定理这一矢量式的理解及处理。2．对动量定理中冲量是合外力的冲量的理解。学生自主学习学生课堂笔记一、课前导学(一)动量及动量的变化量1.动量：(1)定义：运动物体的_____和它的_____的乘积。(2)表达式：p=___。(3)单位：___________，符号________。(4)方向：动量是矢量，它的方向与_____方向相同。2.动量的变化量：(1)因为p=mv，是矢量，只要m的大小，v的大小和v的方向三者中任何一个发生了_____，动量p就发生变化。(2)动量的变化量Δp也是矢量，其方向与速度的__________的方向相同。(3)动量变化量Δp的大小，一般都是用末动量减初动量，也称为___________。(二)冲量及动量定理1.冲量：(1)概念：力与_____________的乘积。(2)定义式：I=_________。(3)物理意义：冲量是反映力的作用对时间的_________的物理量，力_____，作用时间_____，冲量就越大。(4)单位：在国际单位制中，冲量的单位是_______，符号为_____。(5)矢量性：如果力的方向恒定，则冲量I的方向与力的方向_____;如果力的方向是变化的，则冲量的方向可由相应时间内物体动量_______的方向确定。2.动量定理：(1)内容：物体在一个过程始末的___________等于它在这个过程中所受力的_____。(2)公式：F(t′-t)=________或______=I。高中物理选修3-5王兰南2二、合作探究：探究一、动量及其变化量1.动量：（1）当两个物体的动量相同时，其动能一定相同吗?（2）当两个物体的动能相同时，其动量一定相同吗?2.动量变化量：(1)动量的变化量也是矢量，动量变化量的方向与初状态的动量方向一定相同吗?(2)如何确定动量变化量的大小和方向?探究二、动量定理及其应用1.动量定理：某物体静止时，物体的重力对物体做功一定为零，而一段时间内重力的冲量如何?2.动量定理的应用：(1)结合“汽车碰撞试验”提出增加安全系数的几点建议。(2)在进行跳高或撑杆跳高比赛时，为什么要放上厚厚的海绵垫子?三、我的疑惑四、课堂训练1、下列说法正确的是()A.速度大的物体，它的动量一定大B.动量大的物体，它的速度不一定大C.动量大的物体，其动量变化量也一定大D.动量定理只适用于恒力作用的物体E.竖直上抛的物体(不计空气阻力)经过空中同一位置时动量一定相同2、运动员向静止的球踢了一脚，踢球时的力F=100N，球在地面上滚动了t=10s停下来，则运动员对球的冲量为()A.1000N·sB.500N·sC.0N·sD.无法确定3、将质量为0.10kg的小球从离地面20m高处竖直向上抛出，抛出时的初速度为15m/s，g取10m/s2，求:(1)当小球落地时，小球的动量；(2)小球从抛出至落地过程中动量的增量。五、课后练习（作业）4、跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，这是由于()A.人跳在沙坑里的动量比跳在水泥地上小B.人跳在沙坑里的动量变化比跳在水泥地上小C.人跳在沙坑里受到的冲量比跳在水泥地上小D.人跳在沙坑里受到的冲力比跳在水泥地上小2、用0.5kg的铁锤把钉子钉进木头里，打击时铁锤的速度v=4.0m/s，如果打击后铁锤的速度变为0，打击的作用时间是0.01s，那么：(1)不计铁锤受的重力，铁锤钉钉子的平均作用力是多大?(2)考虑铁锤受的重力，铁锤钉钉子的平均作用力又是多大?(g取10m/s2)(3)比较(1)和(2)，讨论是否要计铁锤的重力。高中物理选修3-5王兰南3高中物理课堂导学案课题16-2动量守恒定律课型新课（第1课时）学习目标1.掌握系统、内力和外力的概念2.掌握动量守恒定律的确切含义和表达式，知道动量守恒定律的适用条件3.了解动量守恒定律的普遍适用性4.能用动量守恒定律解决一些生活和生产中的实际问题学法导学案学习项目预习归纳改正评分时间重点1、动量守恒定律的含义、表达式及应用条件。2、动量守恒定律的应用。难点1、动量守恒定律的矢量性、相对性、同时性。2、动量守恒定律的综合应用学生自主学习学生课堂笔记一、课前导学（一）系统内力和外力1.系统：相互作用的_______________组成一个整体。2.内力：系统_____物体间的相互作用力。3.外力：系统_____的物体对系统的作用力。（二）动量守恒定律1.内容：如果一个系统不受_____，或者所受_____的矢量和为0，这个系统的总动量_________。2.表达式：对两个物体组成的系统，常写成：p1+p2=_________或m1v1+m2v2=____________。3.适用条件：系统不受_____或者所受_____的矢量和为零。（三）动量守恒定律的普适性1.相互作用的物体无论是低速运动还是_____运动，无论是宏观物体还是_________，动量守恒定律都适用。2.动量守恒定律是一个独立的_____定律，它适用于目前为止物理学研究的_____领域。二、合作探究探究1：对动量守恒定律的理解1.系统内力和外力：(1)如图，人用弹簧在水平地面上拉箱子，木箱、弹簧和人组成一个系统，在重力、支持力、摩擦力和弹簧弹力中，哪些是内力，哪些是外力呢?(2)一个力对某系统来说是外力，这个力能变成内力吗?2.动量守恒定律：(1)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，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是v1和v2，且v1v2，经过一段时间后，m2追上了m1，两球发生碰撞，碰撞后的速度分别是v′1和v′2。试推导m1、m2在碰撞前后是否满足动量守恒定律。高中物理选修3-5王兰南4(2)若一个系统所受合外力不为零，但在某一方向上所受合外力为零，此种情况能否应用动量守恒定律分析问题。探究2、动量守恒定律的综合应用请对比分析在分别应用动量的观点和能量的观点解题时应注意的问题。动量观点能量观点矢标性动量定理和动量守恒定律表达式为_______，解决问题时应考虑_____动能定理和能量守恒定律表达式为_______，解决问题时不考虑方向研究对象动量定理既可研究_________，又可研究多个物体组成的_____能量守恒定律多用于研究多个物体组成的_____应用条件动量守恒定律的前提是系统受_______为零或不受外力机械能守恒定律的前提条件是系统只受_____或_____作用三、我的疑惑四、课堂训练1、木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上。在b上施加水平向左的力F使弹簧压缩，如图所示。当撤去外力F后，下列说法中正确的是()A.a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量守恒B.a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量不守恒C.a离开墙壁后，a、b组成的系统动量守恒D.a离开墙壁后，a、b组成的系统动量不守恒2、如图所示，设车厢长为L，质量为M，静止在光滑水平面上，车厢内有一质量为m的物体，以速度v0向右运动，与车厢壁来回碰撞n次后，静止于车厢中，这时车厢的速度为()A．0B．v0，水平向右C．水平向右D．水平向右3、两磁铁分别放在甲、乙两辆小车上，两车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动。已知甲车和磁铁的总质量为0.5kg,乙车和磁铁的总质量为1.0kg。两磁铁的N极相对，推动一下，使两车相向运动。某时刻甲的速率为2m/s，乙的速率为3m/s，方向与甲相反。两车运动过程中始终未相碰。则：(1)两车最近时，乙的速度为多大？(2)甲车开始反向运动时，乙的速度为多大？五、课后练习（作业）4、某同学质量为60kg，在军事训练中要求他从岸上以2m/s的速度跳到一条向他缓缓飘来的小船上，然后去执行任务。小船的质量是140kg，原来的速度是0.5m/s。该同学上船后又跑了几步，最终停在船上。不计阻力，求此时小船的速度。0mvMm，＋0mvMm，－高中物理选修3-5王兰南5高中物理课堂导学案课题16-3碰撞课型新课（第1课时）学习目标1、了解弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞，应用动量、能量的观点综合分析解决一维碰撞问题2、了解对心碰撞和非对心碰撞3、了解散射和粒子发散过程，体会理论对实践的指导作用，进一步了解动量守恒定律的普适性。4、加深对动量守恒定律和机械能守恒定律的理解。学法导学案学习项目预习归纳改正评分时间重点1、会从能量上对碰撞进行分类。2、会熟练求解弹性碰撞和完全非弹性碰撞问题。难点1、对弹性碰撞后速度公式的推导。2、对弹性碰撞的综合应用。学生自主学习学生课堂笔记一、课前导学（一）弹性碰撞和非弹性碰撞1.弹性碰撞：碰撞过程中机械能_____。2.非弹性碰撞：碰撞过程中机械能_______。3.完全非弹性碰撞：碰撞后合为_____或碰撞后具有共同速度，这种碰撞动能损失_____。（二）对心碰撞和非对心碰撞散射1.对心碰撞(正碰)：碰撞前后物体的动量在_________上。2.非对心碰撞(斜碰)：碰撞前后物体的动量不在_________上。3.散射：微观粒子相互接近但不发生_________的碰撞。二、合作探究探究一：弹性碰撞和非弹性碰撞1.弹性碰撞：(1)在运用动量守恒定律处理碰撞问题时哪些次要因素可以忽略不计?(2)试分析弹性碰撞的特点。(3)对弹性碰撞的讨论。质量为m1的小球以速度v1与质量为m2的静止小球发生弹性正碰时，根据以上情境，结合下表分析碰后速度方向特征。速度讨论m1m2v′1为正值，表示与v1方向_____v′2为正值，表示与v1方向_____m1≫m2v′1=v1，表示m1速度_____v′2=2v1m1m2v′1为负值，表示与v1方向_____v′2为正值，表示与v1方向_____m1≪m2v′1=-v1，表示m1被反向原速率_____v′2=0，表示m2_____121112mmvvmm121122mvvmm高中物理选修3-5王兰南62.非弹性碰撞：(1)试分析非弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特点。(2)处理碰撞问题的三个原则是什么?探究二：对心碰撞和非对心碰撞散射1.对心碰撞和非对心碰撞：在一光滑水平面上有两个质量分别为m1、m2的刚性小球A和B，分别以初速度v1、v2运动，若它们能发生碰撞(为一维弹性碰撞)，且m1=m2，则碰撞后它们的速度有何规律?2.对于非对心碰撞，若系统所受合外力为零，系统动量守恒吗?如守恒应如何分析?三、我的疑惑四、课堂训练1、在光滑水平面上有三个完全相同的小球，它们成一条直线，2、3小球静止，并靠在一起。1球以速度v0向它们运动，如图所示。设碰撞中不损失机械能，则碰后三个小球的速度可能是()A.B.C.D.v1=v2=0，v3=v02、如图，小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O。让球a静止下垂，将球b向右拉起，使细线水平。从静止释放球b，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°。忽略空气阻力，求：(1)两球a、b的质量之比;(2)两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比。五、课后练习（作业）3、质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等。两者质量之比可能为()A．2B．3C．4D．54、在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等速率相向而行，并发生碰撞，下列现象可能的是()A.若两球质量相同，碰后以某一相等速率互相分开B.若两球质量相同，碰后以某一相等速率同向而行C.若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开D.若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行5、如图所示，abc是光滑的轨道，其中ab是水平的，bc为与a