高考物理 动量守恒定律的三个重点论文 新人教版必修1.doc

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1、动量守恒定律的三个重点动量守恒定律的三个重点………………………………….2控制变量法在物理学中的应用………………………………………3动量守恒定律是历年高考的热点，动量守恒定律和能量综合又会形成高考的难点。为此在高三复习过程中，每一个教师无不为之投入大量的精力，以期达到较好的复习效果。本届高三复习时间有限，我们应突出重点知识和方法的复习。本文结合高三复习实践，写出了动量守恒定律复习过程中应抓住的三个重点，供教师们参考。　　一.动量守恒定律的条件　　教材以两个小球在光滑水平面上发生正碰撞为例，通过对每个小球应用动量定律，再根据牛顿第三定律推导出相互作用的物体构成的系统，如果不受

2、外力，系统的动量保持不变。作为新课程教学，这样处理无疑是可行的，它从具体到抽象，有利于学生接受。在高三复习中，是重复课本的推导过程还是另辟蹊径？笔者在复习过程中，从系统的动量定理说明动量守恒定律的条件，起到了良好的复习效果。　　1.对于一个物体，动量定理指出，物体的动量、增量是由物体所受合外力的冲量决定的，即F(合)t=△P，如果物体所受合外力的冲量等于零，则物体的动量保持不变，物体保持静止状态或匀速直线运动状态，这一点和牛顿第一定律是对应的。　　2.对于由两个(或两个以上)物体组成的整体(系统)，其动量的增量由系统所受合外力的冲量所决定，即F(合系)t=△P(系)，如果系

3、统所受合外力的冲量等于零，则系统的动量不变，即△P1+△P2=0　　由以上分析不难得出动量守恒定律适用的三种情况：　　①系统不受外力(理想情况下)或所受合外力等于零。　　②系统所受合外力不等于零，但某个方向上的合外力为零，则这个方向上系统动量守恒。　　③系统所受合外力不等于零，但合外力数值有限，且相互作用的时间极短，导致系统所受合外力的冲量F(合系)△t→0，可以粗略地认为动量守恒，这时往往对应着相互作用力(内力)大于合外力。　　例1(1997年全国卷)如图1所示，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x0，一物体从钢板正上方距离为

4、3x0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最高点与O点的距离。　　本题“打在钢板上，并立刻与钢板一起向下运动”是一个隐含的条件，物体与钢板构成的系统在竖直方向上合外力并不为零，严格来说，系统在竖直方向上动量不守恒。但是考虑到“立即”是一个极短的时间，系统在竖直方向所受合外力的冲量接近于零，故可以利用动量守恒定律来计算共同速度。　　例2(1993年全国卷)如图2所示，在质量为M的小车中挂

5、有一单摆，摆球的质量为m0，小车(和单摆)以恒定的速度v沿光滑水平地面运动，与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞，碰撞的时间极短。在此碰撞过程中，下列哪个或哪些说法是可能发生的？A.小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为v1、v2、v3，满足(M+m0)v=MV1+mv2+m0v3　　B.摆球的速度不变，小车和木块的速度变为v1和v2，满足Mv=MV1+mv2　　C.摆球的速度不变，小车和木块的速度都变为v1，满足Mv=(M+m)v1　　D.小车和摆球的速度都变为v1，木块的速度变为v2，满足(M+m)v=(M+m0)v1+mv22用心爱心专心　　本题“碰撞的时间极

6、短”说明挂住小球的绳子还未明显偏离竖直方向，对车和木块而言，绳子对小车拉力的水平分力即是小车和木块所构成的系统的合外力，由于绳子未明显偏离竖直方向，所以在这个过程(小车和木块碰撞)中，小车和木块构成的系统水平动量守恒，摆球速度不变。控制变量法在物理学中的应用根据研究目的、运用一定手段（实验仪器、设备等）主动干预或控制自然事物、自然现象发展的过程，在特定的观察条件下探索客观规律的一种研究方法。　　自然界发生的各种现象往往是错综复杂的，并且被研究对象往往不是孤立的，总是处于与其他事物和现象的相互联系之中，因此影响研究对象的因素在许多情况下并不是单一的，而是多种因素相互交错、共同

7、起作用的。要想精确地把握研究对象的各种特性，弄清事物变化的原因和规律，单靠自然条件下整体观察研究对象是远远不够的，还必须对研究对象施加人为的影响，造成特定的便于观察的条件，这就是控制变量的方法。　　例如在研究气体的温度、体积、压强这3个状态变量之间的关系时，必须设法把决定气体状态的一个量或两个量用人为的方法控制起来，使它保持不变，然后来比较、研究其他两个变量之间的关系。在进行观察时，首先把研究对象限定为一定质量的气体，然后研究在温度恒定的条件下，它的体积跟压强的关系，得出了玻意耳定律。如果使一定质量气体的体积（或压