高二物理1.1动量定理与动量守恒§1.3一维弹性碰撞鲁教版【本讲教育信息】一.教学内容:§1.1动量定理与动量守恒§1.3一维弹性碰撞§1.1动量定理与动量守恒一.教学目的:1.认识动量的概念2.会用动量定理解释简单问题二.教学重、难点:1.会推导动量守恒定律2.会用动量守恒定律解释处理问题(一)动量的概念1.定义:运动物体的质量和速度的乘积叫动量。2.公式:Pmv单位:kgm/s3.是矢量:方向与v的方向相同(即有正负)4.解释:(1)动量是描述物体运动状态的量,通常说物体的动量是指物体在某一时刻的动量,对应该时刻的速度。(2)动量具有相对性:选不同的参照物,物体的动量不同,但通常选地面为参考系。(二)冲量1.定义:力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量。2.公式:IFt单位:N·s或说与P相同为kgm/s方向:与F的方向相同3.解释(1)是力在时间上的积累效果(2)计算方法就是力与时间相乘,与其它无关。(三)动量定理1.推导:v2v1tvv1则mam2tmv2mv1PP1即F或F2tta或写成FtP2P1与FtP即IP2.内容:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。3.应用:(1)解释一些现象①玻璃杯落在水泥地上会摔碎而落在海绵上不会碎。②从高处落下时,曲膝以缓冲减小对人体的伤害。③汽车突然刹车或启动时人体的前扑与后仰。(2)计算:(四)动量守恒定律的推导1.推导:如图所示两小球相撞前后的情形:v1Av1’Bv2’Fv2FAB则对A球Ftm1v1'm1v1对B球:Ftm2v2'm2v2则m1v1'm1v1(m2v2'm2v2)即:m1v1'm2v2'm1v1m2v2或P总'P总或:m1v1'm1v1m2v2m2v2'即:P1P2(五)表述1.一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。m1v1'm2v2'm1v1m2v2即:系统相互作用前的总动量P等于系统作用后的总动量。2.P1P2两相互作用的物体组成的系统两物体的动量变化等值反向。(六)适用条件1.系统不受外力或系统所受外力的合力为零。2.在碰撞、爆炸等过程中内力远大于外力且作用时间极短,动量近似守恒。3.系统所受合外力在某方向上为零,则在该方向上系统的总动量守恒。(七)解题步骤1.明确研究对象,即合理选择系统2.判断是否符合动量守恒的条件3.明确作用过程,确定作用前后两个状态总动量P前及P后4.列方程P前P后或P1P2,求解§1.3一维弹性碰撞一.教学目的1.知道弹性碰撞和(完全)非弹性碰撞的概念。2.通过实验探究弹性碰撞的特点。二.教学重、难点能用动量守恒分析一维碰撞问题(一)基本定义1.非弹性碰境:碰撞过程中有动能损失。2.完全非弹性碰撞:碰撞后物体结合在一起,动能损失最大。3.完全弹性碰撞:在理想情况下,碰撞后,形变完全恢复,不发热,不发声,没有动能损失。4.弹性碰撞:物体间发生碰撞时,动能损失可以忽略不计。(二)弹性碰撞的规律1.一般情况如图光滑水平面上A、B两球速度分别为v1、v2,发生碰撞后分别为v1’、v2’,求v1’、v2’的大小,已知两球质量分别为m1、m2。Av1’Av2’Bv1v2B由动量守恒得:m1v1m2v2m1v1'm2v2'由动能守恒得:111122m1v1m2v2m1v1'2m2v2'222222m2v2m1v1m2v1v'1m1m2解得2mvmvmv112212v'2m1m22.动碰静时即:v20(m1m2)v1v'1m1m2则2mv12v'2m1m2(1)当两球等质量时:即m1m2得:v1'0,v2'v1即两球交换速度(2)当m1>m2时:则v1'0v'02即两球都向前运动v1'0(3)当m1m2时:v'02即碰撞后质量小的球反弹回来。(三)总结1.(完全)弹性碰撞动量、动能守恒2.碰撞中一般情况下动量都是守恒的3.追击碰撞中v后v前4.碰后同向运动的v后v前5.爆炸过程中动能可增加,其它情况动能不大于碰之前公式:EnE1n2n=1,2,3,4rnn2r1注:(1)能级值均为负值,绝对值越大能量越少;(2)hEnEm中计算时需EnEm,若h为负,则表示吸收能量。(3)n越大,动能越小,势能越大,势能变化量总是动能变化量的两倍。(4)若光子能量足以使原子电离,则该能量一定可被吸收。(四)氢原子光谱【典型例题】例1.如图所示,长为L,质量为m1的小船停在静水中...