动量守恒的应用(单一方向)教学内容.ppt

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1、动量守恒的应用动量守恒的应用(单一方单一方向向)马鞍山中加双语学校马鞍山中加双语学校 关磊关磊专题：动量守恒的应用专题：动量守恒的应用高一专题课高一专题课11/18/2022 8:48:12 PM目标目标引领：引领：1.让学生深入领会动量守恒的条件，并学会判让学生深入领会动量守恒的条件，并学会判断系统可能在某单一方向上动量是守恒的。断系统可能在某单一方向上动量是守恒的。2.让学生掌握用某一方向上的动量守恒来解决让学生掌握用某一方向上的动量守恒来解决具体的实际问题。具体的实际问题。马鞍山中加双语学校马鞍山中加双语学校 关磊关磊专题：动量守恒的应用专题：动量守恒的应用高一专题课高一专题课*独立独立

2、自学自学：物理情景：物理情景：光滑的地面上静止一个质量为光滑的地面上静止一个质量为M的光滑弧形槽，一质量为的光滑弧形槽，一质量为m的小球在弧形槽的小球在弧形槽顶端静止释放，顶端静止释放，2号槽多一固定挡板。号槽多一固定挡板。1 1、请同学回忆动量守恒的条件及其表达式？、请同学回忆动量守恒的条件及其表达式？2 2、请同学思考以上两种物理情景小球与弧形槽组成、请同学思考以上两种物理情景小球与弧形槽组成的的系统系统动量是否守恒，并能够说明理由？动量是否守恒，并能够说明理由？3 3、你能否深入思考对具体的物理情景进行分析描述、你能否深入思考对具体的物理情景进行分析描述呢，动动脑筋？（可通过受力分析判断

3、运动情况）呢，动动脑筋？（可通过受力分析判断运动情况）请同学们独立思考以下几个问题？（请同学们独立思考以下几个问题？（3 3分钟）分钟）分析问题分析问题1 1、请同学回忆动量守恒的条件及其表达式？、请同学回忆动量守恒的条件及其表达式？1、系统不受外力，或者所受外力和为零、系统不受外力，或者所受外力和为零2、系统所受的、系统所受的内内力比相互用的力比相互用的外外力力大大很多很多时时，以，以致可以忽略外力的影响，则系统的动量守恒。致可以忽略外力的影响，则系统的动量守恒。数学表达式：数学表达式：数学表达式：数学表达式：对由两个物体组成的系统有：对由两个物体组成的系统有：对由两个物体组成的系统有：对由

4、两个物体组成的系统有：p=0p1=-p2（两物系统）（两物系统）（两物系统）（两物系统）定律的表达式是矢量式，解题时选取定律的表达式是矢量式，解题时选取定律的表达式是矢量式，解题时选取定律的表达式是矢量式，解题时选取正方向正方向正方向正方向后后后后用正、负来表示方向，将矢量运算变为代数运算。用正、负来表示方向，将矢量运算变为代数运算。用正、负来表示方向，将矢量运算变为代数运算。用正、负来表示方向，将矢量运算变为代数运算。【引导探究】：【引导探究】：小球与弧形槽组成的系统动量是否守恒？小球与弧形槽组成的系统动量是否守恒？物理情景物理情景分析分析【引导探究】：【引导探究】：小球与弧形槽组成的系统动

5、量是否守恒？小球与弧形槽组成的系统动量是否守恒？物理情景物理情景分析分析 通过对以上两种物理情景的分析，由此同学你能通过对以上两种物理情景的分析，由此同学你能以得出什么样的结论？以得出什么样的结论？结论：结论：系统整体上不满足动量守恒的条件，但是在系统整体上不满足动量守恒的条件，但是在某某一特定方向上，一特定方向上，系统不受外力或所受外力远小于内力，系统不受外力或所受外力远小于内力，则系统沿这一方向的则系统沿这一方向的分动量守恒分动量守恒。【引导探究】：单一方向上的动量守恒【引导探究】：单一方向上的动量守恒例例1:一辆小车内装有沙子，总质量为一辆小车内装有沙子，总质量为20kg，在光滑水，在光

6、滑水平面上以平面上以5m/s的速度匀速运动，在小车的斜上方距离的速度匀速运动，在小车的斜上方距离车高车高5m处有一质量处有一质量5kg的小球以的水平速度的小球以的水平速度10m/s抛出，抛出，小球落在车内与车一起运动，求小车运动的速度。小球落在车内与车一起运动，求小车运动的速度。vv0mMh解：小球与小车组成的系统在小球解：小球与小车组成的系统在小球落入小车过程中所受合外力在竖直落入小车过程中所受合外力在竖直方向上，水平方向不受外力，所以方向上，水平方向不受外力，所以系统水平方向动量守恒。以系统水平方向动量守恒。以向右为向右为正方向正方向:【引导探究】：单一方向上的动量守恒【引导探究】：单一方

7、向上的动量守恒 【变式训练】【变式训练】如图光滑横杆上有一个可以移动的滑块，如图光滑横杆上有一个可以移动的滑块，滑块的质量滑块的质量0.4kg0.4kg。滑块下方用细绳连接一质量为。滑块下方用细绳连接一质量为0.2kg0.2kg的小球。在绳子水平时，释放小球，释放瞬间的小球。在绳子水平时，释放小球，释放瞬间滑块的速度为零。已知当细绳与水平方向夹角为滑块的速度为零。已知当细绳与水平方向夹角为53530 0时时小球小球的速度为的速度为2m/s2m/s，求此时，求此时滑块滑块的速度。的速度。解：系统水平方向上动量解：系统水平方向上动量守恒，去向左为正方向守恒，去向左为正方向滑块的速度为滑块的速度为0

8、.8m/s，方向水平向右，方向水平向右 马鞍山中加双语学校马鞍山中加双语学校 关磊关磊专题：动量守恒的应用专题：动量守恒的应用高一专题课高一专题课11/18/2022 8:48:12 PM【目标升华【目标升华】同学们，你们从本节课中学习掌握了什么规律和方法？同学们，你们从本节课中学习掌握了什么规律和方法？系统整体上不满足动量守恒的条件，但是在系统整体上不满足动量守恒的条件，但是在某一某一特定方向上，特定方向上，系统不受外力或所受外力远小于内力，系统不受外力或所受外力远小于内力，则系统沿这一方向的则系统沿这一方向的分动量守恒分动量守恒。研究对象：研究对象：相互作用物体组成的系统相互作用物体组成的

9、系统原始条件：原始条件：系统所受到的合外力为系统所受到的合外力为0 0变化变化1 1：系统在某个方向上合外力为系统在某个方向上合外力为0 0，则在该方向上系统的动，则在该方向上系统的动量是守恒的。量是守恒的。变化变化2 2：系统的内力系统的内力外力，外力引起的系统动量变化可忽略外力，外力引起的系统动量变化可忽略不计，系统动量守恒。不计，系统动量守恒。动量守恒定律条件的扩展动量守恒定律条件的扩展 马鞍山中加双语学校马鞍山中加双语学校 关磊关磊专题：动量守恒的应用专题：动量守恒的应用高一专题课高一专题课*【目标升华【目标升华】要求一：正确判断系统动量是否守恒；要求一：正确判断系统动量是否守恒；要求

10、二：正确运用守恒条件解决实际问题；要求二：正确运用守恒条件解决实际问题；明确系统明确系统明确过程明确过程判断系统动量是否守恒判断系统动量是否守恒找到始末状态，找到始末状态，列方程列方程 解方程，解方程，求未知量求未知量应用动量守恒定律解决问题的基本思路应用动量守恒定律解决问题的基本思路 马鞍山中加双语学校马鞍山中加双语学校 关磊关磊专题：动量守恒的应用专题：动量守恒的应用高一专题课高一专题课*模型的拓展模型的拓展【目标升华【目标升华】模型模型：弧形槽、单摆弧形槽、单摆 某一方向动量守恒某一方向动量守恒 马鞍山中加双语学校马鞍山中加双语学校 关磊关磊专题：动量守恒的应用专题：动量守恒的应用高一专

11、题课高一专题课*【当堂【当堂诊学诊学】【基础题】【基础题】D【诊学【诊学1】.如图，小车放在光滑的平面上，将系绳小球拉开到一如图，小车放在光滑的平面上，将系绳小球拉开到一定角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中定角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中（）A：小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒：小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒B：小球向左摆动时，小车向右运动，且系统动量守恒：小球向左摆动时，小车向右运动，且系统动量守恒C：小球向左摆动到最高点，小球的速度为零而小车速度不为零：小球向左摆动到最高点，小球的速度为零而小车速度不为零D：在任意时刻，小球和小

12、车在水平方向的动量一定大小相等，：在任意时刻，小球和小车在水平方向的动量一定大小相等，方向相反方向相反 马鞍山中加双语学校马鞍山中加双语学校 关磊关磊专题：动量守恒的应用专题：动量守恒的应用高一专题课高一专题课*【当堂【当堂诊学诊学】【能力题【能力题】爆炸爆炸模型模型 系统所受的系统所受的内内力比力比外外力大得多力大得多【诊学【诊学2 2】.从地面竖直向上发射一从地面竖直向上发射一颗质量为颗质量为0.4kg0.4kg礼花弹，升到距地礼花弹，升到距地面高度为面高度为1 15050m m时速度为时速度为30m/s,30m/s,此时此时礼花弹炸成质量相等的两块，其中礼花弹炸成质量相等的两块，其中一块

13、经一块经5s5s落地。求另一块的速度。落地。求另一块的速度。马鞍山中加双语学校马鞍山中加双语学校 关磊关磊专题：动量守恒的应用专题：动量守恒的应用高一专题课高一专题课*【当堂【当堂诊学诊学】【能力拓展题【能力拓展题】【诊学【诊学3】.光滑光滑水平面上有一质量为水平面上有一质量为M的滑块，滑块的滑块，滑块的左侧是一的左侧是一光滑光滑的圆弧，圆弧半径为的圆弧，圆弧半径为R1 m一质量一质量为为m的小球以速度的小球以速度v0向右向右运动冲上滑块已知运动冲上滑块已知M4m，g取取10 m/s2，若小球刚好没跃出圆弧的上端，求：，若小球刚好没跃出圆弧的上端，求：(1)小球的初速度小球的初速度v0是多少？

14、是多少？(2)滑块获得的最大速度是多少？滑块获得的最大速度是多少？临界问题分析临界问题分析 马鞍山中加双语学校马鞍山中加双语学校 关磊关磊专题：动量守恒的应用专题：动量守恒的应用高一专题课高一专题课*分析：分析：1.滑块刚好没跃出圆弧，则二者具有相同的水平速度滑块刚好没跃出圆弧，则二者具有相同的水平速度V1.系统竖直方向动量不守恒，水平方向动量守恒。系统竖直方向动量不守恒，水平方向动量守恒。解：解：1.系统水平方向动量守恒，设二者具有相同的水平速度系统水平方向动量守恒，设二者具有相同的水平速度V1.由动量守恒定律：由动量守恒定律：mv0=(m+M)V1.由机械能守恒：由机械能守恒：mv02/2

15、=(m+M)V12/2+mgR解以上两式：解以上两式：V0=5m/s(1)小球的初速度小球的初速度v0是多少？是多少？临界问题分析临界问题分析 马鞍山中加双语学校马鞍山中加双语学校 关磊关磊专题：动量守恒的应用专题：动量守恒的应用高一专题课高一专题课*(2)滑块获得的最大速度是多少？滑块获得的最大速度是多少？分析：分析：2.只有球在圆弧上，都会给圆弧一个向右的压力冲量，只有球在圆弧上，都会给圆弧一个向右的压力冲量，圆弧动量增加。离开圆弧后给圆弧的冲量为圆弧动量增加。离开圆弧后给圆弧的冲量为0.圆弧动量不再增加。圆弧动量不再增加。Ft=mv-mv0.t增长，增长，mv增大。增大。2.当滑块离开圆

16、弧时速度为当滑块离开圆弧时速度为V，圆弧动量增加到最大。速度最大，圆弧动量增加到最大。速度最大为为V2.由动量守恒：由动量守恒：mv0=mv+MV2.由机械能守恒：由机械能守恒：mv02/2=mv2/2+MV22/2解以上各式解以上各式V2=2m/s临界问题分析临界问题分析 马鞍山中加双语学校马鞍山中加双语学校 关磊关磊专题：动量守恒的应用专题：动量守恒的应用高一专题课高一专题课*强化补清：强化补清：1 1、归纳和总结今天课堂上的知识、归纳和总结今天课堂上的知识2 2、熟悉今天课堂上讲解的情景模型，回去、熟悉今天课堂上讲解的情景模型，回去还需重点练习单一方向上动量守恒和能量守还需重点练习单一方

17、向上动量守恒和能量守恒相结合的综合应用以及临界问题的分析。恒相结合的综合应用以及临界问题的分析。马鞍山中加双语学校马鞍山中加双语学校 关磊关磊专题：动量守恒的应用专题：动量守恒的应用高一专题课高一专题课*感谢各位老师的莅临指导！【引导探究】：单一方向上的动量守恒【引导探究】：单一方向上的动量守恒例例1:质量为质量为M的光滑劈型滑块放置在的光滑劈型滑块放置在光滑水平桌面上光滑水平桌面上，另一质量为另一质量为m的物体以速度的物体以速度v0向上滑去，物体刚好能向上滑去，物体刚好能到达劈型滑块的最高点，求物体到达最高点的速度。到达劈型滑块的最高点，求物体到达最高点的速度。解析：解析：物体和劈型滑块组成物体和劈型滑块组成的系统所受合外力不为零，的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，但是在系统动量不守恒，但是在水水平方向平方向，系统所受外力为零，系统所受外力为零，故在水平方向动量守恒；物故在水平方向动量守恒；物体在最高点有和滑块相同的体在最高点有和滑块相同的速度，竖直速度为零速度，竖直速度为零mv0=(m+M)v得得v=mv0/(M+m)【深入思考】：小球能够到达的最高的高度？【深入思考】：小球能够到达的最高的高度？结束结束