高考物理一轮复习 第7章 碰撞与动量守恒教案 新人教版.doc

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1、第32讲动量守恒定律及其应用教学目标1.掌握冲量、动量、动量定理、动量守恒定律及其应用2.理解弹性碰撞和非弹性碰撞，并会计算相关问题重点：动量定理与动量守恒定律的应用难点：动量守恒定律知识梳理一、基本概念比较1.冲量与功的比较(2)属性2.动量与动能的比较(1)定义式(2)属性(3)动量与动能量值间的关系(4)动量和动能都是描述物体状态的量，都有相对性(相对所选择的参考系)，都与物体的受力情况无关．动量的变化和动能的变化都是过程量，都是针对某段时间而言的．3.动量定理（1）动量定理的基本形式与表达式：I＝Δp．分方向的表达式：Ix合＝Δpx，Iy合＝Δp

2、y．（2）动量定理推论：动量的变化率等于物体所受的合外力，即＝F合．二、动量守恒定律1.动量守恒定律的内容一个系统不受外力或者受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。即：守恒是指整个过程任意时刻相等（时时相等,类比匀速）定律适用于宏观和微观高速和低速2.动量守恒定律的表达形式（1），即p1+p2=p1/+p2/，（2）Δp1+Δp2=0，Δp1=-Δp23.理解：（1）正方向（2）同参同系（3）微观和宏观都适用4.动量守恒定律的适用条件（1）标准条件：系统不受外力或系统所受外力之和为零．（2）近似条件：系统所受外力之和虽不为零，但比系统的内力小得多(如

3、碰撞问题中的摩擦力、爆炸问题中的重力等外力与相互作用的内力相比小得多)，可以忽略不计．（3）分量条件：系统所受外力之和虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统总动量的分量保持不变．5.使用动量守恒定律时应注意：（1）速度的瞬时性；（2）动量的矢量性；（3）时间的同一性．6.应用动量守恒定律解决问题的基本思路和方法（1）分析题意，明确研究对象．在分析相互作用的物体总动量是否守恒时，通常把这些被研究的物体统称为系统．对于比较复杂的物理过程，要采用程序法对全过程进行分段分析，要明确在哪些阶段中，哪些物体发生相互作用，从而确定所研究的系统是由哪些物体

4、组成的．（2）对各阶段所选系统内的物体进行受力分析，弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力，哪些是作用于系统的外力．在受力分析的基础上根据动量守恒定律的条件，判断能否应用动量守恒定律．（3）明确所研究的相互作用过程，确定过程的始末状态，即系统内各个物体的初动量和末动量的值或表达式．(注意：在研究地面上物体间相互作用的过程时，各物体运动的速度均应取地球为参考系)（4）确定正方向，建立动量守恒方程求解．三、碰撞两个物体在极短时间内发生相互作用，这种情况称为碰撞。由于作用时间极短，一般都满足内力远大于外力，所以可以认为系统的动量守恒。碰撞又分弹性碰撞、非弹性

5、碰撞、完全非弹性碰撞三种。1.弹性碰撞：碰撞过程中不但系统的总动量守恒，而且碰撞前后动能也守恒。一般地两个硬质小球的碰撞，都很接近弹性碰撞。如两个物体弹性正碰，碰前速度分别为v1、v2，碰后速度分别为v1′、v2′，则有：；可以解得碰后速度。2.非弹性碰撞：碰撞过程中只有动量守恒，动能并不守恒。3.完全非弹性碰撞：两个物体碰撞后粘在一起。4.碰撞过程的三个基本原则（1）动量守恒。（2）动能不增加。（3）碰撞后各物体运动状态的合理性。四、反冲、爆炸现象反冲指在系统内力作用下，系统内一部分物体向某方向发生动量变化时，系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化

6、的现象。喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动的实例。在反冲现象里，系统的动量是守恒的。内力远大于外力，过程持续时间很短，即使系统所受合外力不为零，但合外力的冲量很小，可以忽略不计，可认为动量守恒。爆炸过程中虽然动量守恒，但由于其他形式的能转化为机械能，所以爆炸前后机械能并不守恒，其动能要增加。题型讲解1.动量定理的应用问题如图所示，一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上，瓶的底端与竖直墙壁接触．现打开右端阀门，气体向外喷出，设喷口的面积为S，气体的密度为ρ，气体向外喷出的速度为v，则气体刚喷出时贮气瓶底端对竖直墙壁的作用力大小是(　　)A．ρvS　

7、　　B．　　　C．ρv2S　　　D．ρv2S【解析】Δt时间内喷出气体的质量Δm＝ρSv·Δt对于贮气瓶、瓶内气体及喷出的气体所组成的系统，由动量定理得：F·Δt＝Δm·v－0解得：F＝ρv2S．【答案】　D点评：动量定理对多个物体组成的系统也成立，而动能定理对于多个物体组成的系统不适用．2.动量定理对生活中一些现象的解释玻璃杯同一高度下落下，掉在水泥地上比掉在草地上容易碎，这是由于玻璃杯与水泥地撞击的过程中A.玻璃杯的动量较大B.玻璃杯受到的冲量较大C.玻璃杯的动量变化较大D.玻璃杯的动量变化较快【解析】玻璃杯从相同的高度落下，落地时的速度大小是相同的

8、，经过与地面撞击，最后速度都变为零，所以无论是落在水泥地上还是落在草地上，玻璃杯