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课件网) 第1章 碰撞与动量守恒 2.动量守恒定律 教学目标 CONTENT 01 02 03 会用实验验证动量守恒定律 会用动量守恒定律解决一些实际问题解释一些现象 理解动量守恒的意义和适用范围 两位同学在公园里划船。当小船大约离码头1.5m时,一位同学心想:自己在体育课上立定跳远的成绩从未低于2m,跳上岸绝对没有问题。于是她纵身一跃,结果…… 你知道这位自信的同学为什么会掉到水里吗? 新课引入 因为船也在后退。 设碰撞过程中A、B两个木球所受的平均作用力分别为F1和F2,力的作用时间为t. 根据动量定理,A球受到的冲量为·t = B球受到的冲量为·t = 再根据牛顿第三定律, =- 2 t =- 2 t = ) = p1+ p2 = p1+ p2 p= p 情景分析与论证 B A 碰撞前 B A 碰撞中 B A 碰撞后 F1 F2 v2 v1 v2 v1 动量守恒定律 一 知能提升 1.系统:相互作用的物体构成一个系统。 2.内力:系统中相互作用的各物体之间的相互作用力。 3.外力:系统外部其他物体对系统内物体的作用力。 1.内容:如果一个系统不受外力,或者所受合外力为零,这个系统的总动量保持不变,这就是动量守恒定律. 2.研究对象:两个或两个以上物体构成的系统. 3.守恒条件: (1)系统不受外力或外力的矢量和为零. (2)系统所受合外力虽不为零,但系统的内力远大于外力,如碰撞、爆炸. (3)某一方向上外力矢量和为零,则系统在该方向上动量守恒. 4.动量守恒的表达式 : (1)p = p′ (系统相互作用前的总动量 p 等于相互作用后的总动量 p′ ) (3)Δ p1 =-Δ p2 (两个物体组成的系统中,各自动量的增量大小相等、方向相反) (2)Δ p= 0(系统总动量的增量为0) 动量守恒定律的实验验证 二 知能提升 1. 你怎样设计这个实验来验证动量守恒? 2. 应选择哪些实验仪器和器材? 3. 需要测量哪些物理量? 实验器材 实验设计 气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等. 利用气垫导轨使两滑块发生一维碰撞,如图所示: L 1. 质量的测量:用天平测量. 2. 速度的测量: ,式中 Δx 为滑块上挡光片的宽度, Δt 为数字计时器显示的滑块上挡光片经过光电门的时间. 3. 各种碰撞情景的实现:利用弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥设计各种类型的碰撞,利用滑块上加重物的方法改变碰撞物体的质量。 一个运动滑块撞击静止等质量滑块,(mAv+mB·0=mA·0+mBv) 两者交换速度,总动量不变。 一个运动滑块撞击静止滑块,撞后两者粘在一起,总动量不变。mAv=(mA+mB)v共 两个静止等质量滑块被弹簧片弹开,一个向左,一个向右,总动量依然为零。(0=mAv-mBv) 1.实验结论与你期望的结果一致吗? 2.产生误差的主要原因是什么?你是怎样减小误差的?或者你对减小误差还有哪些做法? 误差主要原因:气垫导轨是否水平. 调节气垫导轨水平,使物块连续经过两次光电门的时间相等. 交流与讨论 例1. 如图所示,光滑水平面上A、B两小车间有一弹簧,用手抓住小车并将弹簧压缩后使两小车均处于静止状态.将两小车及弹簧看做一个系统,下列说法正确的是( ) A.两手同时放开后,系统总动量始终为零 B.先放开左手,再放开右手后,动量不守恒 C.先放开左手,后放开右手后,总动量向左 D.无论何时放手,两手放开后,在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零 典例精析 ACD 解:两手同时放开后,弹簧弹力是系统内力,系统外力(两车的重力和支持力)矢量和为零,系统动量守恒,总动量始终为零,A正确. 先放开左手,再放开右手后,两手对系统没有外力作用,此后系统动量守恒,此后系统总动量向左,B不正确,C正确. 只要两手都放开后,系统动量守恒,若 ... ...