高中物理 第1章 动量守恒研究 第2节 动量守恒定律教学案 鲁科版选修3-5-鲁科版高二选修3-5物理教学案

第 2 节 动量守恒定律 1．知道牛顿运动定律和动量守恒定律的关系，能用牛顿运动定律推导动量守恒定律． 2．理解动量守恒定律的确切含义和表达式．(重点＋难点) 3．知道什么是反冲运动，了解它在实际中的简单应用．(重点) 4．了解火箭的飞行原理和主要用途．一、动量守恒吗1．动量守恒定律：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．2．表达式(1)物体 m1、m2相互作用前的速度为 v1、v2，相互作用后的速度为 v1′、v2′，则可表示为：m1v1＋ m 2v2＝ m 1v1′ ＋ m 2v2′．(2)物体 m1、m2相互作用前的动量为 p1、p2，相互作用后的动量为 p1′、p2′，则可表示为：p1＋ p 2＝ p 1′ ＋ p 2′．(3)物体 m1、m2相互作用后动量的变化分别为 Δp1和 Δp2，则可表示为：Δ p 1＝－ Δ p 2或 Δ p 1＋ Δ p 2＝ 0 ．3．适用范围：动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一，不仅适用于低速、宏观物体的运动，而且适用于微观、高速物体的运动．1．(1)一个系统初、末状态动量大小相等，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)系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零．( )提示：(1)× (2)√ (3)√二、动量守恒定律的推导设两质点质量分别为 m1、m2，F1与 F2表示两质点间相互作用力，两质点的加速度分别为 a1、a2，初速度分别为 v1、v2，末速度分别为 v1′、v2′，相互作用时间为 t，则对 m1，由动量定理得 F1t＝m1v1′ － m 1v1，对 m2，由动量定理得 F2t＝m2v2′－m2v2，据牛顿第三定律：F2＝－ F 1，所以 F2t＝－ F 1t，所以 m2v2′－m2v2＝－(m1v1′－m1v1)，整理得：m1v1＋m2v2＝m1v1′ ＋ m 2v2′．此式表明质点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．动量守恒定律可由牛顿运动定律和运动学公式(动量定理)推导，那么二者的适用范围是否一样？提示：牛顿运动定律适用于宏观物体、低速运动(相对光速而言)，动量守恒定律适用于任何物体、任何运动．三、反冲运动与火箭1．反冲：根据动量守恒定律，一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分，一部分向某一个方向运动，另一部分向相反方向运动的现象．2．反冲现象的防止及应用(1)防止：枪身的反冲、高压水枪的反冲等．(2)应用：喷灌装置、火箭等．2．(1)反冲运动可以用动量守恒定律来处理．( )(2)一切反冲现象都是...