（二）新課程教學(xué)問題 1、動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容是什么？ 學(xué)生分組回憶并回答。 動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容：如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力作用或者外力之和為零，則該系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。 說(shuō)明：動(dòng)量守恒并不是指系統(tǒng)在第一時(shí)刻和最后時(shí)刻的總動(dòng)量相等，而是指整個(gè)相互作用過(guò)程中任意兩個(gè)時(shí)刻的總動(dòng)量相等。 問題2.動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是什么？ 學(xué)生進(jìn)行小組討論并總結(jié)。 常用的四種表達(dá)式： ⑴.mv+mv=mv'+mv' ⑵.P=P' ⑶.Ap=0 ⑷.Ap1=-Ap2 問題3.如何判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒，即、動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用需要什么條件？ 學(xué)生進(jìn)行小組討論并總結(jié)。 動(dòng)量守恒定律的適用條件： (1)系統(tǒng)不受外力作用或者外力之和為零。 ⑵. 雖然系統(tǒng)所受的外力之和不為零，但遠(yuǎn)小于系統(tǒng)的內(nèi)力。 ⑶. 盡管系統(tǒng)所受的外力之和不為零，但系統(tǒng)不受某個(gè)方向的外力作用或者外力之和為零。 問題4.在理解動(dòng)量守恒定律方面，如何考慮矢量、速度、研究對(duì)象和應(yīng)用范圍等的瞬時(shí)性和相對(duì)性？ 學(xué)生進(jìn)行小組討論并總結(jié)。 動(dòng)量守恒定律的五個(gè)性質(zhì)： (1)矢量性質(zhì)。 （動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是矢量表達(dá)式） （2）瞬時(shí)性。 （動(dòng)量是一個(gè)狀態(tài)量，是瞬時(shí)的） (3) 相對(duì)論。 （速度與參考系的選擇有關(guān)，相互作用前后的速度必須針對(duì)同一參考系，通常是地面。） ⑷． 系統(tǒng)性。
（動(dòng)量守恒定律的研究對(duì)象是由兩個(gè)或多個(gè)物體組成的系統(tǒng)）⑸． 普遍性。 （宏觀低速和微觀高速均適用） 例1、兩個(gè)物體A、B的質(zhì)量比為MA:MB=3:2。 它們?cè)竟潭ㄔ谄桨遘嘋上。A和B之間有一個(gè)壓縮的輕質(zhì)。彈簧和地面光滑。 當(dāng)彈簧突然松開時(shí)（BCD）A。若A、B與平板車表面的動(dòng)摩擦系數(shù)相同，則A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。 B、若A、B與平板車表面的動(dòng)摩擦系數(shù)相同，則A、Bjf/yyy·day 1c組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。 °°C，若A、B上的摩擦力相等，則A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。 D、如果A、B上的摩擦力相等，則A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。 （引導(dǎo)學(xué)生思考、討論、分析結(jié)果，教師評(píng)語(yǔ)） 練習(xí)1、如圖所示的裝置中，木塊與地面之間沒有摩擦力。 子彈以一定的速度沿水平方向射向木塊并停留在其中。 然后將彈簧壓縮至最短長(zhǎng)度。 現(xiàn)以木塊、子彈、彈簧為研究對(duì)象。 從子彈開始射入木塊到彈簧被壓縮到最短的時(shí)間，系統(tǒng)（D）A.動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒。 B. 動(dòng)量守恒，但機(jī)械能不守恒。 —H/VWW C。動(dòng)量不守恒，但機(jī)械能守恒。 D. 動(dòng)量不守恒，機(jī)械能不守恒。 （練習(xí)1重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生合作探索，教師應(yīng)及時(shí)指導(dǎo)和幫助） 例2 質(zhì)量為M的船以速度V0行駛。 有兩個(gè)孩子 a 和 b，質(zhì)量均為 m，靜止地站在船頭。 和船尾。 現(xiàn)在孩子a以速度v（相對(duì)于靜止水面）水平方向向前跳入水中，然后孩子b以相同速度v（相對(duì)于靜止水面）水平方向向后跳入水中）。 求子 b 的跳出船后的速度。 （引導(dǎo)學(xué)生思考、討論、分析結(jié)果，教師點(diǎn)評(píng)）分析：對(duì)于一個(gè)由一艘船和兩個(gè)孩子組成的系統(tǒng)，在從靜止到兩個(gè)孩子相繼跳下的過(guò)程中，系統(tǒng)的水平方向不會(huì)改變。 它受到外力的作用，因此動(dòng)量守恒。 將船的前進(jìn)方向設(shè)置為正方向。 假設(shè)孩子b跳出后小船向前移動(dòng)的速度為V，根據(jù)動(dòng)量守恒定律：(M+2m) V0=MV+mv-mv 解得V=(1+電線) V的方向與V的方向相同。
M00 練習(xí)2、總質(zhì)量為M的裝滿沙子的小車在光滑的水平面上以速度v0向前移動(dòng)。 突然，車底漏水，沙子不斷漏出，落到地上。 漏砂過(guò)程中，小車的速度是多少？ 是 A. 變大 B. 變小 C. 保持不變 D. 無(wú)法確定（引導(dǎo)學(xué)生思考、討論和分析結(jié)果，教師評(píng)語(yǔ)） 【錯(cuò)誤解釋】質(zhì)量為 m 的沙子從車上漏出。 沙子泄漏后，小車的速度為v。根據(jù)動(dòng)量守恒定律，我們得到：Mv0=(Mm)v。 解為：V=””0Mm。 即小車的速度發(fā)生變化，隨著m的增大而增大。 漏出的沙子越多，汽車的速度就越大。 【正確答案】假設(shè)質(zhì)量為m的沙子從汽車中漏出。 沙子漏出后小車的速度為V，沙子做水平拋擲運(yùn)動(dòng)，水平方向的速度為v0。 對(duì)于小車和所有沙子，當(dāng)質(zhì)量為 m 時(shí)，從沙子從小車漏出到?jīng)]有落地的時(shí)刻，在水平方向上，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，可得： Mv0= mv0+(毫米)v。 解為：v=v0，即沙子漏出后，小車的速度不變。 問題5.通過(guò)例3的解題過(guò)程分析，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的基本思路是什么？ 學(xué)生進(jìn)行小組討論并總結(jié)。 應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決問題的基本步驟： ⑴． 明確研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析、過(guò)程分析。 ⑵. 判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒； ⑶. 指定正方向以明確系統(tǒng)在過(guò)程初始狀態(tài)和最終狀態(tài)下的動(dòng)量； ⑷. 應(yīng)用動(dòng)量守恒定律來(lái)解決問題； ⑸. 必要時(shí)進(jìn)行討論。 練習(xí)3、如圖所示，一對(duì)雜技演員（均視為粒子）乘坐秋千（秋千繩處于水平位置）從A點(diǎn)出發(fā)，繞O點(diǎn)擺動(dòng)。當(dāng)秋千到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)B、演員在很短的時(shí)間內(nèi)水平推動(dòng)演員，然后正好回到高處A。求演員落地點(diǎn)C與O點(diǎn)之間的水平距離s。已知演員質(zhì)量m1之比到女演員的質(zhì)量m2 = 2。秋千的質(zhì)量不包括在內(nèi)。 擺動(dòng)長(zhǎng)度為R。C點(diǎn)比O點(diǎn)低5R 2。（重點(diǎn)是訓(xùn)練學(xué)生配合探究，教師要及時(shí)指導(dǎo)和幫助）分析：假設(shè)男女演員在分離前擺動(dòng)的最低點(diǎn) B 為 v0。 根據(jù)機(jī)械能守恒定律：,,-1,,C(m1+m2)gR =(m1+m2)v02A
假設(shè)演員剛分開時(shí)的速度大小為V，方向與v相同； 女演員的速度大小為v，TOCo"1-5"hz102方向與v相反。根據(jù)動(dòng)量守恒： (m+m ) v=mv—mv ②分離后，演員執(zhí)行水平投擲動(dòng)作。 假設(shè)演員從被推出到降落在C點(diǎn)所需的時(shí)間為t。 根據(jù)題中給出的條件，運(yùn)動(dòng)學(xué)定律：4R=2 根據(jù)題中條件動(dòng)量守恒定律的實(shí)際應(yīng)用例子，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律：4R=2 s=v1t ③根據(jù)題中給出的條件，女演員正好回到點(diǎn)A、根據(jù)機(jī)械能守恒定律：mgR=已知m]=2m，由上式得：s=8R 總結(jié)：本課學(xué)生復(fù)習(xí)了機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容、條件和應(yīng)用范圍。動(dòng)量，重點(diǎn)練習(xí)利用動(dòng)量守恒定律判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒以及利用動(dòng)量守恒定律分析相關(guān)現(xiàn)象、解決相關(guān)問題，加深理解。 了解動(dòng)量守恒定律。 2、動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用是高考的熱門話題。 高考復(fù)發(fā)率100%。 動(dòng)量守恒定律的考察主要是利用該定律來(lái)確定各相互作用物體相互作用完成后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并且往往與能量有關(guān)。 守恒定律問題被結(jié)合起來(lái)，有時(shí)與帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)、核反應(yīng)等中的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行綜合檢查。 優(yōu)化訓(xùn)練設(shè)計(jì)： 練習(xí)1：如圖所示，將一個(gè)半徑為R、質(zhì)量為M、內(nèi)表面光滑的半球形物體放置在光滑的水平面上。 左端靠墻。 從半球形物體中取出質(zhì)量為 m 的塊。 頂部a點(diǎn)沒有初速度釋放。 圖中b點(diǎn)是半球的最低點(diǎn)，c點(diǎn)是半球另一邊與a等高的頂點(diǎn)。 關(guān)于木塊 M 和 m 的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是： (BD )
當(dāng)Am從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，m和M之間系統(tǒng)的機(jī)械能和動(dòng)量守恒。 當(dāng)Bm從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，m的機(jī)械能守恒。 Cm釋放后，向b點(diǎn)右側(cè)移動(dòng)。 m可以到達(dá)最高點(diǎn)cD。 當(dāng)m從右向左首先到達(dá)最低點(diǎn)b時(shí)，M的速度達(dá)到最大。 練習(xí)2：如圖所示，將一塊質(zhì)量為M、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的木板固定在光滑的水平面上。 一個(gè)質(zhì)量為m的小滑塊從板的左端開始以水平速度v0滑動(dòng)，當(dāng)它滑到板的右端時(shí)速度正好為零。 （1恰好為零。（1）小滑塊在木板上滑動(dòng)的時(shí)間；（2）在木塊不固定且其他條件不變的情況下，小滑塊到木板左端的距離解： (1) 假設(shè)小滑塊在木板上滑動(dòng)的時(shí)間為 t動(dòng)量守恒定律的實(shí)際應(yīng)用例子，動(dòng)摩擦因數(shù)為 h，小滑塊所受的合外力滑塊為滑動(dòng)摩擦力，當(dāng)小滑塊從木板左端滑動(dòng)到右端時(shí)，動(dòng)能定理和動(dòng)量定理為： HmgL=解 2Lt=——v0 解（2）假設(shè)小滑塊與木板的共同速度為v，小滑塊與木板左端的距離為L(zhǎng)'，對(duì)于小滑塊與木板來(lái)說(shuō)，小滑塊在木板上滑行的過(guò)程中相對(duì)于木板靜止，動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律分別為：mvo=(m+M)vHmgL'=1mv2-1(m+M)v22o2。 黑板設(shè)計(jì)求解：動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用內(nèi)容：如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力作用或者外力之和為零，則系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。 常用的四種表達(dá)式： ⑴.mv+mv=mv'+mv' ⑵。 P=P'⑶.△p1=-Ap2⑷.Ap=0 動(dòng)量守恒定律的適用條件： ⑴． 理想的保護(hù)。 ⑵. 近似保護(hù)。 ⑶. 部分方向守恒。 動(dòng)量守恒定律的理解： ⑴向量性質(zhì)。 ⑵. 即時(shí)性。 ⑶. 相對(duì)論。 ⑷. 系統(tǒng)性。 ⑸. 普遍性。 應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決問題的基本步驟： ⑴． 明確研究對(duì)象； ⑵. ⑶. ⑷. 進(jìn)行受力分析判斷。 系統(tǒng)的動(dòng)量是否守恒； 指定正方向以明確初始和最終狀態(tài)動(dòng)量； 利用動(dòng)量守恒定律求解； ⑸. 必要時(shí)進(jìn)行討論。