2019-2020年高中物理第一章碰撞与动量守恒第二节动量动量守恒定律（二）同步备课教学案粤教版选修3-5

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1、2019-2020年高中物理第一章碰撞与动量守恒第二节动量动量守恒定律（二）同步备课教学案粤教版选修3-5[学习目标]1.理解系统、内力、外力的概念.2.知道动量守恒定律的内容及表达式，理解守恒的条件.3.了解动量守恒定律的普遍意义，会初步利用动量守恒定律解决实际问题．一、动量守恒定律[导学探究]1．如图1所示，公路上三辆汽车发生了追尾事故．如果将甲、乙两辆汽车看做一个系统，丙车对乙车的作用力是内力，还是外力？如果将三车看成一个系统，丙对乙的力是内力还是外力？图1答案　内力是系统内物体之间的作用力

2、，外力是系统以外的物体对系统以内的物体的作用力．一个力是内力还是外力关键是看选择的系统．如果将甲和乙看成一个系统，丙车对乙车的力是外力，如果将三车看成一个系统，丙对乙的力是内力．2.如图2所示，水平桌面上的两个小球，质量分别为m1和m2，沿着同一直线向相同的方向做匀速运动，速度分别是v1和v2，v2>v1.当第二个小球追上第一个小球时两球发生碰撞，碰撞后两球的速度分别为v1′和v2′.试用动量定理和牛顿第三定律推导两球碰前总动量m1v1＋m2v2与碰后总动量m1v1′＋m2v2′的关系．图2答案　

3、设碰撞过程中两球间的作用力分别为F1、F2，相互作用时间为t根据动量定理：F1t＝m1(v1′－v1)，F2t＝m2(v2′－v2)．因为F1与F2是两球间的相互作用力，根据牛顿第三定律知，F1＝－F2，则有：m1v1′－m1v1＝m2v2－m2v2′即m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′此式表明两球在相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量，这就是动量守恒定律的表达式．[知识梳理]1．系统、内力与外力(1)系统：相互作用的两个或多个物体组成一个力学系统．(2)内力：系统内部物体间的相互作用

4、力．(3)外力：系统外部物体对系统内物体的作用力．2．动量守恒定律(1)内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变．(2)表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′(作用前后动量相等)．(3)适用条件：系统不受外力或者所受外力的矢量和为零．[即学即用]　判断下列说法的正误．(1)一个系统初、末态动量大小相等，即动量守恒．(　×　)(2)两个做匀速直线运动的物体发生碰撞，两个物体组成的系统动量守恒．(　√　)(3)只要系统受到的外力的功为零，动量就守恒．(

5、　×　)(4)只要系统所受到的合力的冲量为零，动量就守恒．(　√　)(5)系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零．(　√　)二、对动量守恒定律的认识[导学探究]　如图3所示，进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80kg和100kg，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.1m/s.A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为0.2m/s.(1)A、B二人相互作用时动量守恒吗？(2)如果守恒，应以什么为参考系？(3)轻推后B的速度大小是多少？方向如何？图3答案　(1)守恒　(2)以空间站为参考系　(3

6、)0.02m/s　远离空间站方向解析　规定远离空间站的方向为正方向，则v0＝0.1m/s，vA＝0.2m/s根据动量守恒定律(mA＋mB)v0＝mAvA＋mBvB代入数据可解得vB＝0.02m/s，方向为远离空间站方向．[知识梳理]　对动量守恒定律的理解1．对系统“总动量保持不变”的理解(1)系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等，不能误认为只是初、末两个状态的总动量相等．(2)系统的总动量保持不变，但系统内每个物体的动量可能都在不断变化．2．动量守恒定律的“四性”(1)矢量性：动量守恒定律的

7、表达式是一个矢量式．(2)相对性：动量守恒定律中，系统中各物体在相互作用前后的动量必须相对于同一惯性系，各物体的速度通常均为相对于地面的速度．(3)同时性：动量守恒定律中，p1、p2……必须是系统中各物体在相互作用前同一时刻的动量，p1′、p2′……必须是系统中各物体在相互作用后同一时刻的动量．(4)普适性：动量守恒定律不仅适用于两个物体组成的系统，也适用于多个物体组成的系统．不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统．[即学即用]　如图4所示，甲木块的质量为m1，以速度v沿光滑水平

8、地面向前运动，正前方有一静止的、质量为m2的乙木块，乙木块上连有一轻质弹簧．甲木块与弹簧接触后(　　)图4A．甲木块的动量守恒B．乙木块的动量守恒C．甲、乙两木块所组成系统的动量守恒D．甲、乙两木块所组成系统的机械能守恒答案　C一、动量守恒条件的理解1．系统不受外力作用：这是一种理想化的情形．2．系统受外力作用，但所受合外力为零．3．系统受外力作用，但当系统所受的外力远小于系统内各物体间的内力时，系统的总动量近似守恒．例如，抛出去的手榴弹在空中爆炸的瞬间，弹片所受火药爆炸时的内力远