新课标人教版课件系列高中物理选修选修3-53-5第十六章动量守恒定律新课标要求新课标要求v1内容标准内容标准v（1）探究物体弹性碰撞的一些特点。知道弹性碰撞和非弹性碰撞。 v（2）通过实验，理解动量和动量守恒定律。能用动量守恒定律定量分析一维碰撞问题。知道动量守恒定律的普遍意义。 v例1 火箭的发射利用了反冲现象。 v例2 收集资料，了解中子是怎样发现的。讨论动量守恒定律在其中的作用。 v（3）通过物理学中的守恒定律，体会自然界的和谐与统一。 v2活动建议活动建议 v制作“水火箭”。16.1实验：探究碰撞中的不变量教学目标教学目标v（一）知识与技能（一）知识与技能v1、明确探究碰撞中的不变量的基本思路v2、掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法v3、掌握实验数据处理的方法v（二）过程与方法（二）过程与方法v1、学习根据实验要求，设计实验，完成某种规律的探究方法。v2、学习根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法。v（三）情感、态度与价值观（三）情感、态度与价值观v1、通过对实验方案的设计，培养学生积极主动思考问题的习惯，并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性。v2、通过对实验数据的记录与处理，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法来研究问题，解决问题，提高创新意识。v3、在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力。v4、在对现象规律的语言阐述中，提高了学生的语言表达能力，还体现了各学科之间的联系，可引伸到各事物间的关联性，使自己溶入社会。v教学重点教学重点v碰撞中的不变量的探究v教学难点教学难点v实验数据的处理v教学方法教学方法v教师启发、引导，学生自主实验，讨论、交流学习成果。v教学用具：教学用具：v投影片，多媒体辅助教学设备；完成该实验实验室提供的实验器材，如气垫导轨、滑块等微观粒子之间由于相互碰撞而改微观粒子之间由于相互碰撞而改变状态，甚至使得一种粒子转化变状态，甚至使得一种粒子转化为其他粒子。为其他粒子。一、观察实验、提出问题一、观察实验、提出问题思考：思考：碰撞前碰撞前后会不会有什后会不会有什么物理量保持么物理量保持不变？不变？可能可能存在什存在什么样的数学关么样的数学关系式系式二、我们的猜想二、我们的猜想22112211vmvmvmvm+=+猜想：猜想：猜想：猜想：猜想：猜想：uu保证一维碰撞保证一维碰撞 即保证两物体在碰撞前后在同一直线上运动；即保证两物体在碰撞前后在同一直线上运动；即保证两物体在碰撞前后在同一直线上运动；即保证两物体在碰撞前后在同一直线上运动；uu如何测量物体的质量；（天平）如何测量物体的质量；（天平）u怎样测量物体的速度怎样测量物体的速度? ?三、设计方案三、设计方案设计实验需要考虑的问题设计实验需要考虑的问题 v探究方案一探究方案一:气垫导轨、光电门气垫导轨、光电门挡光板的宽度设为挡光板的宽度设为L L穿过后所用时间为穿过后所用时间为t t，则滑则滑块相当于在块相当于在L L的位移上运动了时间的位移上运动了时间t t，所以滑块匀所以滑块匀速运动的速度速运动的速度v=L/tv=L/tvv探究方案二：摆球、量角器探究方案二：摆球、量角器(或传感器或传感器)由于角度的测量有困难，适于定性研究 气垫摆球小车平抛下一页v探究方案三：打点计时器、小车探究方案三：打点计时器、小车vv探究方案四：斜槽探究方案四：斜槽 小球小球 平抛装置平抛装置复写纸本实验设本实验设计思想巧计思想巧妙之处在妙之处在于用长度于用长度测量代替测量代替速度测量速度测量 测出小球落点的水测出小球落点的水平距离可根据平抛运动平距离可根据平抛运动的规律计算出小球的水的规律计算出小球的水平初速度平初速度.气垫摆球小车平抛下一页注意事项：注意事项：5、用正确的方法从落点的痕迹找出落点的位置；、用正确的方法从落点的痕迹找出落点的位置；3、实验中不需要测量时间，也不需要、实验中不需要测量时间，也不需要测量桌面的高度；测量桌面的高度；4、能正确判断小球碰撞前后的落点、能正确判断小球碰撞前后的落点(m1m2);1、斜槽末端的切线要水平；、斜槽末端的切线要水平；2、从同一高度释放小球、从同一高度释放小球 ；OPMN四、进行实验四、进行实验 收集数据收集数据 uu实验装置应怎么组装？实验装置应怎么组装？uu实验的程序实验的程序, ,即实验步骤是什么？即实验步骤是什么？uu怎样进行实验数据的采集、分析与处理？怎样进行实验数据的采集、分析与处理？uu怎样设计数据表格怎样设计数据表格? ?uu 对比、探究、验证实验中，如何设计一个直观、对比、探究、验证实验中，如何设计一个直观、方便的表格也是成功的关键所在。方便的表格也是成功的关键所在。 碰撞前碰撞前碰撞后碰撞后质量质量 m1=m2=m1=m2=速度速度 V1=V2=V1=V2=mvm1v1+m2v2=m1v1+m2v2=mv2m1v12+m2v22=m1v12+m2v22=v/m五、数据分析、解决问题五、数据分析、解决问题六、课堂练习六、课堂练习问题问题1 1：试分析小车：试分析小车A A撞撞B B的过程中，两车动量的的过程中，两车动量的转化关系？转化关系？问题问题2 2：如果：如果“光滑光滑”接触面换成接触面换成“粗糙粗糙”，阻，阻力不能忽略，人们追寻到的这个碰撞过程中的力不能忽略，人们追寻到的这个碰撞过程中的守恒量还存在吗？守恒量还存在吗？探究作业探究作业1 1：是什么原因：是什么原因使使A A和和B B的动量之间发生相的动量之间发生相互转化的？互转化的？探究作业探究作业2 2：查阅资料：查阅资料, ,了了解动量守恒发展史？解动量守恒发展史？ 我们的收收获获是什么？猜想猜想猜想猜想 设计方设计方设计方设计方案案案案实验验实验验实验验实验验证证证证 交流评估交流评估交流评估交流评估观察现象观察现象观察现象观察现象提出问题提出问题提出问题提出问题 七、小结1、重点不是公式，而是体会在追寻碰撞中的守恒量所运用的科学研究方法。2、体会追寻守恒量的可行性碰撞中的守恒量碰撞中的守恒量解决问题解决问题解决问题解决问题探探究究过过程程守恒量守恒量守恒量守恒量质量质量 动量动量角动量角动量角动量角动量其它其它其它其它学科学科学科学科八、拓展八、拓展八、拓展八、拓展电荷电荷能量能量16.2动量守恒定律（一）教学目标教学目标v（一）知识与技能（一）知识与技能v理解动量守恒定律的确切含义和表达式，知道定律的适用条件和适用范围v（二）过程与方法（二）过程与方法v 在理解动量守恒定律的确切含义的基础上正确区分内力和外力v（三）情感、态度与价值观（三）情感、态度与价值观v培养逻辑思维能力，会应用动量守恒定律分析计算有关问题v教学重点：教学重点：动量的概念和动量守恒定律v教学难点：教学难点：动量的变化和动量守恒的条件v教学方法：教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。v教学用具：教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备几个基本概念几个基本概念系统系统:存在相互作用的几个物体组成的整存在相互作用的几个物体组成的整体体内力内力:系统内各个物体间的相互作用力系统内各个物体间的相互作用力外力外力:系统外的其他物体作用在系统内任何一系统外的其他物体作用在系统内任何一 个物体上的力个物体上的力为了便于对问题的讨论和分析为了便于对问题的讨论和分析,我们引入几个概我们引入几个概念念v1v2碰撞前的动量碰撞前的动量P1=m1v1P2=m2v2P= m1v1+ m2v2碰撞后的动量碰撞后的动量v1v2P2=m2v2P= m1v1+ m2v2P1=m1v1碰撞时受力分析碰撞时受力分析G1N1F21G2N2F12m1和和m2各自受到重力（各自受到重力（G），），支持力（支持力（N）和相互作用力。和相互作用力。F21：2号球对号球对1号球的作用力，号球的作用力，F12:1号球对号球对2号球的作用力。号球的作用力。其中重力和支持力之和为零，这样只剩下其中重力和支持力之和为零，这样只剩下F21和和F12了，且了，且这两个力的作用时间相等。这两个力的作用时间相等。证明过程证明过程对对1号球用动量定理号球用动量定理F21t1= m1v1- m1v1= P1- P1对对2号球用动量定理号球用动量定理F12t2= m2v2 -m2v2= P2- P2根据牛顿第三定律：根据牛顿第三定律：F12=-F21；且；且t1=t2F12t2= -F21t1m1v1- m1v1=-(m2v2 -m2v2)P1- P1=-(P2- P2)即即m1v1+ m2v2= m1v1+ m2v2P1+ P2= P1+ P2P=P证明过程证明过程2动量守恒定律的内容动量守恒定律的内容表述：一个系统不受外力或者所受外力为表述：一个系统不受外力或者所受外力为 零，这个系统的总动量保持不变，零，这个系统的总动量保持不变， 这个结论叫做动量守恒定律。这个结论叫做动量守恒定律。数学表达式：数学表达式： P=P 或或 BBAABBAAvmvmvmvm+ += =+ +例题如图所示,A、B、C三木块的质量分别为mA=0.5kg，mB=0.3kg、mC=0.2kg，A和B紧靠着放在光滑的水平面上，C以v0=25m/s的水平初速度沿A的上表面滑行到B的上表面，由于摩擦最终与B木块的共同速度为8m/s，求C刚脱离A时，A的速度和C的速度。CABv0分析过程分析过程分析：分析：C在在A的上表面滑行时，的上表面滑行时，A和和B的速度相同，的速度相同，C在在B的上表面滑行时，的上表面滑行时，A和和B脱离。脱离。A做匀速运动，做匀速运动，对对A、B、C三物体组成的系统，总动量守恒。三物体组成的系统，总动量守恒。对对C滑上滑上A至至C与与B以共同速度运动这一整个过程有：以共同速度运动这一整个过程有： mCv0=mAvA+(mB+mC)v对对C在在A表面滑动的过程有：表面滑动的过程有： mCv0=(mA+mB)vA+mCvC代入代入数据得：数据得：vA=2m/s，vC=17m/sCABvCvA16.3动量守恒定律（二）教学目标教学目标v（一）知识与技能（一）知识与技能v掌握运用动量守恒定律的一般步骤v（二）过程与方法（二）过程与方法v 知道运用动量守恒定律解决问题应注意的问题，并知道运用动量守恒定律解决有关问题的优点。v（三）情感、态度与价值观（三）情感、态度与价值观v学会用动量守恒定律分析解决碰撞、爆炸等物体相互作用的问题，培养思维能力。v教学重点：教学重点：运用动量守恒定律的一般步骤v教学难点：教学难点：动量守恒定律的应用v教学方法：教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。v教学用具：教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备问题：问题： 在滑冰场上静止着一个大运动员和一个小运动员，他们相互推一下，会出现什么样的情况？他们有哪些物理量将发生变化？一：观察小实验一：观察小实验1：mA=mB 2: mA=2mB 实验一实验二实验结论、疑问： 结论：总动量保持不变疑问：总动量保持不变 有没有条件？二：二：理论推导理论推导1：表达式：P1+P2=P1+P2 2：系统：相互作用的物体通：系统：相互作用的物体通称为系统。称为系统。3：内力：系统中各物体之间的：内力：系统中各物体之间的 相互作用力叫做内力相互作用力叫做内力。4:外力：系统外的物体对系统内外力：系统外的物体对系统内物体的作用力。物体的作用力。理论推导理论推导推导过程推导过程根据动量定理：根据动量定理：对对m1: F1t=m1V1-m1V1对对m2: F2t=m2V2 -m2V2根据牛顿第三定律：根据牛顿第三定律：F1=-F2 F1t=-F2tm1V1-m1V1=-(m2V2 -m2V2)由此得：由此得： m1V1 +m2V2= m1V1+ m2V2 或者或者 P1+P2=P1+P2 P=P 三：动量守恒定律三：动量守恒定律1：内容：一个系统不受外力或：内容：一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。的总动量保持不变。2：公式表达：m1V1+m2V2=m1V1+m2V2 动量守恒定律动量守恒定律3：适用条件：系统不受外力或者所受外力：适用条件：系统不受外力或者所受外力之和为零之和为零 P=P 或P=0 P1= -P2 I1=-I2动量守恒定律动量守恒定律 4：适用对象：适用对象：A:正碰、正碰、斜碰斜碰和任何形式的相互作用和任何形式的相互作用B：由两个或者多个物体组成的系统由两个或者多个物体组成的系统C：高速运动或低速运动高速运动或低速运动D：宏观物体或宏观物体或微观微观物体物体实验三实验三实验五:多个物体发生相互作用多个物体发生相互作用小结：1、定律内容定律内容：一个：一个系统系统不受外力或所受不受外力或所受外外 力之力之和为零和为零，这个系统的总动量保持，这个系统的总动量保持不变。不变。2、公式表达、公式表达：m1v1+m2v2= m1v1+m2v23、适用条件适用条件：系统不受外力或者所受外：系统不受外力或者所受外力之和为零力之和为零4、适用对象适用对象： 例题1：1.关于动量守恒定律的各种理解中，正确的是：关于动量守恒定律的各种理解中，正确的是： A.相互作用的物体如果所受外力的合力为零，相互作用的物体如果所受外力的合力为零，则它则它 们们 的总动量保持不变；的总动量保持不变； B.动量守恒是指相互作用的物体在相互作用前动量守恒是指相互作用的物体在相互作用前后动量后动量 保持不变；保持不变； C.无论相互作用力是什么性质的力，只要系统无论相互作用力是什么性质的力，只要系统满足守满足守 恒条件，动量守恒定律都适用；恒条件，动量守恒定律都适用；例题2： 质量质量m1=2kg,m2=5kg的两静止小车压缩一条轻质弹的两静止小车压缩一条轻质弹簧后放在簧后放在光滑光滑的小平面的小平面,放手后让小车弹开放手后让小车弹开,今测得今测得m2受到的冲量是受到的冲量是10NS 则则(1)两小车及弹簧组成的系统动量是否守恒？两小车及弹簧组成的系统动量是否守恒？ (2)此过程中，此过程中，m1的动量变化为多少？的动量变化为多少？ (3)弹开后，两小车的总动量为多少？弹开后，两小车的总动量为多少？ (4)弹开后，两车的速度大小之比弹开后，两车的速度大小之比？例题3： 质量m1=10g的小球在光滑水平面上以V1=30cm/s的速率向右运动，恰遇上质量m2=50g的小球以V2=10cm/s的速率向左运动，碰撞后小球m2恰好静止，那么碰撞后小球m1的速度大小是多大？方向如何？ 解答解：以水平向右方向为正方向解：以水平向右方向为正方向（确定正方向）（确定正方向）V1=30cm/s,V2=-10cm/s, V2=0根据动量守恒定律：根据动量守恒定律：m1V1+m2V2= m1V1 +m2V2 解得：解得：V1 =-20cm/s.（说明符号物理意义）（说明符号物理意义）课堂习题课堂习题1: 1质量为质量为m的子弹水平飞行，击穿一块原来静止在光的子弹水平飞行，击穿一块原来静止在光滑水平面上的木块，木块的质量为滑水平面上的木块，木块的质量为M， 在子弹穿透木块的过程中在子弹穿透木块的过程中 （ ）A子弹和木块所受到的冲量大小相等子弹和木块所受到的冲量大小相等 B子弹受到的冲子弹受到的冲量小于木块受到的冲量量小于木块受到的冲量C子弹和木块速度的变化相同子弹和木块速度的变化相同 D子弹和木块作为子弹和木块作为一个系统，该系统的总动量守恒一个系统，该系统的总动量守恒课堂习题课堂习题2: 2在滑冰场上静止着一个质量为在滑冰场上静止着一个质量为 M=75 Kg 的的 大大 运运 动动 员员 和和 质质 量量 为为m=25Kg的一个小运动员，他们相互推的一个小运动员，他们相互推一下一下 后，他们各自速度为多少？后，他们各自速度为多少？课堂作业课堂作业课本练习题：课本练习题： 第一题第一题 第四题第四题16.4碰撞教学目标教学目标v（一）知识与技能（一）知识与技能v1认识弹性碰撞与非弹性碰撞，认识对心碰撞与非对心碰撞v2了解微粒的散射v（二）过程与方法（二）过程与方法v通过体会碰撞中动量守恒、机械能守恒与否，体会动量守恒定律、机械能守恒定律的应用。v（三）情感、态度与价值观（三）情感、态度与价值观v感受不同碰撞的区别，培养学生勇于探索的精神。v教学重点教学重点v用动量守恒定律、机械能守恒定律讨论碰撞问题v教学难点教学难点v对各种碰撞问题的理解v教学方法教学方法v教师启发、引导，学生讨论、交流。v教学用具：教学用具：v投影片，多媒体辅助教学设备v课时安排课时安排v1 课时一、历史上对碰撞物体的研究一、历史上对碰撞物体的研究v最早发表有关碰撞问题研究成果的是布最早发表有关碰撞问题研究成果的是布拉格大学校长、物理学教授马尔西拉格大学校长、物理学教授马尔西（M.Marci,15951667），），他在他在1639年发表的年发表的运动的比例运动的比例中得出一些碰中得出一些碰撞的结论。随后著名的物理学家如伽利撞的结论。随后著名的物理学家如伽利略、马略特、牛顿、笛卡尔、惠更斯等略、马略特、牛顿、笛卡尔、惠更斯等都先后进行了一系列的实验总结出碰撞都先后进行了一系列的实验总结出碰撞规律，为动量守恒定律的建立奠定了基规律，为动量守恒定律的建立奠定了基础。础。二、生活中的各种碰撞现象二、生活中的各种碰撞现象打打台台球球二、生活中的各种碰撞现象二、生活中的各种碰撞现象撞车撞车二、生活中的各种碰撞现象二、生活中的各种碰撞现象打打桩桩机机打打桩桩二、生活中的各种碰撞现象二、生活中的各种碰撞现象钉钉钉钉子子二、生活中的各种碰撞现象二、生活中的各种碰撞现象飞飞鸟鸟撞撞飞飞机机二、生活中的各种碰撞现象二、生活中的各种碰撞现象打打网网球球二、生活中的各种碰撞现象二、生活中的各种碰撞现象拳拳击击三、碰撞的形式三、碰撞的形式v1、正碰：碰撞时速度沿着连心线方向。、正碰：碰撞时速度沿着连心线方向。2、斜碰：碰撞前的相对速度、斜碰：碰撞前的相对速度方向不在两球的连心线上方向不在两球的连心线上情景一：情景一：A AB B a aa a m mA A=m=mB B=m=m情景二：情景二：mmmmv vv v1 1四、弹性碰撞四、弹性碰撞1、概念：、概念： 碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞。做弹性碰撞。例如钢球、玻璃球的碰撞。例如钢球、玻璃球的碰撞。2 2、弹性碰撞过程分析弹性碰撞过程分析弹性碰撞过程分析弹性碰撞过程分析: :3 3、能量转化情况：能量转化情况： 动能动能动能动能弹性势能弹性势能弹性势能弹性势能动能动能动能动能4、规律：、规律：情景三：情景三：V1V2=0光滑光滑6、讨论：、讨论： 若若m1=m2 ，可得，可得v1=0 ，v2=v1 ， 相当于两球交相当于两球交换速度换速度 若若m1m2 ， 则则v10；且；且v2一定大于一定大于0若若 m2m1 ， 则则v1= -v1 ， v2=0 若若 m1 m2 ， 则则v1= v1，v2=2v1 5、评估：评估：若若m1m2 ， 则则v10；且；且v2一定大于一定大于0五、非弹性碰撞五、非弹性碰撞1、概念：、概念： 如果碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰如果碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞叫非弹性碰撞。撞叫非弹性碰撞。例如木制品的碰撞例如木制品的碰撞2 2 2 2、非弹性碰撞过程分析非弹性碰撞过程分析非弹性碰撞过程分析非弹性碰撞过程分析: : : :3 3、能量转化情况：能量转化情况：机械能和内能发生相互转化机械能和内能发生相互转化机械能和内能发生相互转化机械能和内能发生相互转化4、规律：、规律： 情景四：情景四：V1 V2光滑光滑六、完全非弹性碰撞六、完全非弹性碰撞1、概念：、概念： 碰撞后两物体连在一起运动的现象。碰撞后两物体连在一起运动的现象。3 3、能量转化情况：能量转化情况： 系统碰撞前后动能损失最大系统碰撞前后动能损失最大系统碰撞前后动能损失最大系统碰撞前后动能损失最大例如橡皮泥球之间的碰撞。例如橡皮泥球之间的碰撞。4 4、规律、规律、规律、规律: :2 2、完全非弹性碰撞过程分析完全非弹性碰撞过程分析完全非弹性碰撞过程分析完全非弹性碰撞过程分析例例例例1 1、如图所示，光滑水平面上有两物块如图所示，光滑水平面上有两物块如图所示，光滑水平面上有两物块如图所示，光滑水平面上有两物块A A 、B B，两，两，两，两物块中间是一处于原长的弹簧，弹簧和物块不连物块中间是一处于原长的弹簧，弹簧和物块不连物块中间是一处于原长的弹簧，弹簧和物块不连物块中间是一处于原长的弹簧，弹簧和物块不连接，接，接，接， A A 质量为质量为质量为质量为mmA A 2kg2kg， B B的质量的质量的质量的质量 mmB B 1kg1kg，现给，现给，现给，现给物块物块物块物块A A一水平向左的瞬时速度一水平向左的瞬时速度一水平向左的瞬时速度一水平向左的瞬时速度V V0 0，大小为大小为大小为大小为3m/s 3m/s ，求，求，求，求在以后的过程中弹性势能的最大值和物块在以后的过程中弹性势能的最大值和物块在以后的过程中弹性势能的最大值和物块在以后的过程中弹性势能的最大值和物块B B动能的动能的动能的动能的最大值最大值最大值最大值 。v v0 0m mM M例例例例2 2 2 2、如图所示，一质量为如图所示，一质量为如图所示，一质量为如图所示，一质量为m m m m的子弹以水平速度的子弹以水平速度的子弹以水平速度的子弹以水平速度 v v v v0 0 0 0飞向飞向飞向飞向小球，小球的质量为小球，小球的质量为小球，小球的质量为小球，小球的质量为M M M M，悬挂小球的绳长为，悬挂小球的绳长为，悬挂小球的绳长为，悬挂小球的绳长为 ，子弹击子弹击子弹击子弹击中小球并留在其中，求（中小球并留在其中，求（中小球并留在其中，求（中小球并留在其中，求（1 1 1 1）子弹打小球过程中所产生）子弹打小球过程中所产生）子弹打小球过程中所产生）子弹打小球过程中所产生的热量（的热量（的热量（的热量（2 2 2 2）小球向右摆起的最大高度。）小球向右摆起的最大高度。）小球向右摆起的最大高度。）小球向右摆起的最大高度。例例例例3:3:3:3:如图所示质量为如图所示质量为如图所示质量为如图所示质量为m m m m的滑块静止在光滑的水的滑块静止在光滑的水的滑块静止在光滑的水的滑块静止在光滑的水平桌面上，滑块的光滑弧面底部与桌面相切，一平桌面上，滑块的光滑弧面底部与桌面相切，一平桌面上，滑块的光滑弧面底部与桌面相切，一平桌面上，滑块的光滑弧面底部与桌面相切，一个质量为个质量为个质量为个质量为m m m m的小球以速度的小球以速度的小球以速度的小球以速度v v v v0 0 0 0向滑块飞来，设小球不向滑块飞来，设小球不向滑块飞来，设小球不向滑块飞来，设小球不会越过滑块，求滑块能获得的最大速度？此后小会越过滑块，求滑块能获得的最大速度？此后小会越过滑块，求滑块能获得的最大速度？此后小会越过滑块，求滑块能获得的最大速度？此后小球做什么运动球做什么运动球做什么运动球做什么运动? ? ? ?例例例例4 4 4 4：如图如图如图如图, , , ,弧形斜面质量为弧形斜面质量为弧形斜面质量为弧形斜面质量为M,M,M,M,静止于光滑水平，静止于光滑水平，静止于光滑水平，静止于光滑水平，曲面下端极薄曲面下端极薄一质量为一质量为一质量为一质量为m m m m的小球以速度的小球以速度的小球以速度的小球以速度V V V VO O O O向左运动，向左运动，向左运动，向左运动，小球最多能升高到离水平面小球最多能升高到离水平面小球最多能升高到离水平面小球最多能升高到离水平面h h h h处，求该系统产生的处，求该系统产生的处，求该系统产生的处，求该系统产生的热量。热量。热量。热量。小结：小结：小结：小结：一、弹性碰撞：碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做一、弹性碰撞：碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做一、弹性碰撞：碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做一、弹性碰撞：碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞。弹性碰撞。弹性碰撞。弹性碰撞。1 1 1 1、规律：动量守恒、机械能守恒、规律：动量守恒、机械能守恒、规律：动量守恒、机械能守恒、规律：动量守恒、机械能守恒2 2 2 2、能量转化情况：动能、能量转化情况：动能、能量转化情况：动能、能量转化情况：动能弹性势能弹性势能弹性势能弹性势能动能动能动能动能二、完全非弹性碰撞：碰撞后两物体连在一起运动的现象。二、完全非弹性碰撞：碰撞后两物体连在一起运动的现象。二、完全非弹性碰撞：碰撞后两物体连在一起运动的现象。二、完全非弹性碰撞：碰撞后两物体连在一起运动的现象。1 1 1 1、规律、规律、规律、规律: : : :动量守恒，机械能减少动量守恒，机械能减少动量守恒，机械能减少动量守恒，机械能减少2 2 2 2、能量转化情况：系统碰撞前后动能损失最大、能量转化情况：系统碰撞前后动能损失最大、能量转化情况：系统碰撞前后动能损失最大、能量转化情况：系统碰撞前后动能损失最大七、几个重要的概念七、几个重要的概念1系统：存在相互作用的几个物体所组系统：存在相互作用的几个物体所组成的整体，称为系统，系统可按解决问成的整体，称为系统，系统可按解决问题的需要灵活选取题的需要灵活选取2内力：系统内各个物体间的相互作用内力：系统内各个物体间的相互作用力称为内力力称为内力v3外力：系统外其他物体作用在系统外力：系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力，称为外力内任何一个物体上的力，称为外力16.5反冲运动火箭教学目标教学目标v（一）知识与技能（一）知识与技能v1进一步巩固动量守恒定律v2知道反冲运动和火箭的工作原理，了解反冲运动的应用v3了解航天技术的发展和应用v（二）过程与方法（二）过程与方法v 理解反冲运动的物理实质，能够运用动量守恒定律分析、解决有关反冲运动的问题。v（三）情感、态度与价值观（三）情感、态度与价值观v培养学生动手动脑的能力，发掘学生探索新知识的潜能。v教学重点教学重点v运用动量守恒定律认识反冲运动的物理实质v教学难点教学难点v动量守恒定律的应用v教学方法教学方法v教师启发、引导，学生讨论、交流。v教学用具：教学用具：v铝箔纸，火柴和支架，反击式水轮机转轮的原理模型，礼花，有关航天发射、空间站等的录像带剪辑，投影片，多媒体辅助教学设备v课时安排课时安排v1 课时一、反冲运动一、反冲运动演示 静止或运动的物体分离出一部分物静止或运动的物体分离出一部分物体体 ，使另一部分向相反方向运动的现象，使另一部分向相反方向运动的现象叫叫反冲运动反冲运动。 反冲运动中如果属于内力远远大反冲运动中如果属于内力远远大于外力的情况，可以认为反冲运动中于外力的情况，可以认为反冲运动中系统动量守恒。系统动量守恒。二、反冲运动的应用二、反冲运动的应用灌溉喷水器 反击式水轮机步枪、火炮喷气式飞机 、火箭演示中国新型自行榴弹炮中国新型自行榴弹炮止退犁止退犁 （火炮缓冲器）（火炮缓冲器）应用反击式水轮机是靠水流的反冲作用旋转的。反击式水轮机是靠水流的反冲作用旋转的。应用中国新型战机中国新型战机 歼七歼七法国幻影法国幻影2000 喷气式飞机喷气式飞机通过连续不断地向后喷射高通过连续不断地向后喷射高速燃气，可以得到超过音速的飞行速度。速燃气，可以得到超过音速的飞行速度。美国美国 F 16美国美国 F 117应用火箭模型火箭模型 在箭支前端缚上火药筒，利在箭支前端缚上火药筒，利用火药向后喷发产生的反冲作用用火药向后喷发产生的反冲作用力把箭发射出去。力把箭发射出去。演示 那么火箭在燃料燃尽时所能获得的最终速度与什么有关呢？ 假设火箭发射前的总质量为假设火箭发射前的总质量为M，燃燃料燃尽后的质量为料燃尽后的质量为m，火箭燃气对地的火箭燃气对地的喷射速度为喷射速度为v1，燃料燃尽后火箭的飞行燃料燃尽后火箭的飞行速度速度v为多大？为多大？ 在在火火箭箭发发射射过过程程中中，由由于于内内力力远远大大于于外外力力，所所以以动动量量守守恒恒.发发射射前前的的总总动动量量为为0，发发射射后后的的总动总动量量为为（以火箭的速度方向以火箭的速度方向为为正方向）正方向） 由动量守恒得由动量守恒得 ： 燃料燃尽时火箭获得的最终速度由燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度喷气速度及质量比及质量比 共同决定共同决定 。13第第1级火箭级火箭第第2级火箭级火箭第第3级火箭级火箭有效负荷有效负荷动力系统动力系统制导与控制系统制导与控制系统第一节火箭脱离过程第一节火箭脱离过程 多级火箭由单级多级火箭由单级火箭组成，发射时先火箭组成，发射时先点燃第一级火箭，燃点燃第一级火箭，燃料用完以后，空壳自料用完以后，空壳自动脱落，然后下一级动脱落，然后下一级火箭开始工作火箭开始工作 。例例：一一火火箭箭喷喷气气发发动动机机每每次次喷喷出出m=200g的的气气体体，气气体体离离开开发发动动机机喷喷出出时时对对地地速速度度v=1000m/s，设设火火箭箭质质量量M=300kg，发动发动机每秒机每秒喷发喷发20次次。 求求：运动第运动第1秒末，火箭的速度多大秒末，火箭的速度多大 ？13. 5 m/s反反冲冲运运动动 火火箭箭反反冲冲运运动动1 1定义：静止或运动的物体分离出一部定义：静止或运动的物体分离出一部分物体分物体 ，使另一部分向相反方向运动的，使另一部分向相反方向运动的现象叫反冲运动现象叫反冲运动。2反冲运动中一般遵循动量守恒定律反冲运动中一般遵循动量守恒定律3应用：反击式水轮机、应用：反击式水轮机、喷气式飞机喷气式飞机 、火箭、火箭等等防止：射击时，用肩顶住枪身防止：射击时，用肩顶住枪身火火箭箭1飞行的原理飞行的原理-利用反冲运动利用反冲运动2决定火箭最终飞行速度的因素决定火箭最终飞行速度的因素喷气速度喷气速度质量比质量比 例：水平方向射击的大炮，炮身重450 kg，炮弹重为5kg，炮弹射击的速度是450 m/s，射击后炮身后退的距离是45cm，则炮受地面的平均阻力为多大？ 应用16.6用动量概念表示牛顿的第二定律教学目标教学目标v（一）知识与技能（一）知识与技能v1理解动量定理的确切含义和表达式，知道动量定理适用于变力。v2会用动量定理解释有关物理现象，并能掌握一维情况下的计算问题。v（二）过程与方法（二）过程与方法v运用牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理表达式。v（三）情感、态度与价值观（三）情感、态度与价值观v通过运用所学知识推导新的规律，培养学生学习的兴趣。激发学生探索新知识的欲望。v教学重点教学重点v理解动量定理的确切含义和表达式v教学难点教学难点v会用动量定理解释有关物理现象，并能掌握一维情况下的计算问题v教学方法教学方法v教师启发、引导，学生讨论、交流。v教学用具：教学用具：v生鸡蛋、铺有较厚的海绵垫的白铁桶、细线、金属小球、橡皮筋、铁架台等，投影片，多媒体辅助教学设备v课时安排课时安排v1 课时守株待鹿（第一环节）观察、思考（第一环节）观察、思考 设一个物体质量为m ，在恒力F 作用下，在时刻t 物体的速度为v ，经过一段时间 ，在时刻t t 物体的速度为v ，尝试由F=ma和运动学知识得出力和动量变化的关系？（第二环节）寻找理论依据（第二环节）寻找理论依据vv Fmtt F动量定理的内容：动量定理的内容：物体在一个过程始末的动量变化量(P)等于它所受力的冲量(I )动量定理的表达式：动量定理的表达式： m（v v）= F(t t)或或 P P = I牛顿第二定律的另一种表达方式牛顿第二定律的另一种表达方式F=p/ t 即物体动量变化率等于它所受的力即物体动量变化率等于它所受的力动量定理的应用动量定理的应用若图中鹿的质量为若图中鹿的质量为，奔，奔跑至树前的速度大小为跑至树前的速度大小为，撞后反弹的速度撞后反弹的速度大小大小为为，与树的撞击时间约为与树的撞击时间约为.，试用，试用动量定理求出鹿受到的撞击作用力？动量定理求出鹿受到的撞击作用力？4、求求解解方方程程，检检验验结结果果3、规规定定正正方方向向，根根据据动动量量定定理理列列方方程程2、画画出出受受力力分分析析示示意意图图1、明明确确研研究究对对象象和和过过程程步骤步骤撞前撞前撞后撞后实例应用：实例应用：鸡蛋质量m=0.05Kg，自高为 h=0.8m处自由落下，求下列两种情况下，鸡蛋所受到的平均冲力？(g=10m/s2 ) (1) 若鸡蛋落在硬面上，与硬面作用时间为t=0.01s ，则鸡蛋所受到的平均冲力？（2）若鸡蛋落在软垫上，与软垫作用时间为t =1 s，则鸡蛋所受到的平均冲力？(不计算仅结合实验定性分析不计算仅结合实验定性分析)实例分析：实例分析：鸡蛋落在软垫上不易碎的 原因是：（ ） A、减小了鸡蛋的动量 B、减小了鸡蛋的动量变化 C、减小了对鸡蛋的冲量 D、延长了鸡蛋与接触面的作用时间，从而减小了对鸡蛋的冲力Dh m t第一组：第一组：在篮球运动中的接球时你在篮球运动中的接球时你会选择图片中的那种方式？并说出会选择图片中的那种方式？并说出你这样做的理由你这样做的理由 ？甲甲乙乙 （第三环节）亲（第三环节）亲 身身 体体 验验第二组：第二组：将装置中的重锤分别提至悬将装置中的重锤分别提至悬点处自由释放，观察悬线是否断裂？点处自由释放，观察悬线是否断裂？想一想为什么？想一想为什么？橡皮绳第三组：第三组：你能在基本不影响重物的前提下，将压在重物下的纸条抽出吗？试着做一做，想一想这样做的道理？F纸条重物第四组：第四组：观察观察“跳伞跳伞”图片，运动员利用图片，运动员利用降落伞为什么能对自身起保护作用？降落伞为什么能对自身起保护作用？（第四环节）发（第四环节）发 挥挥 想想 象象联想你的所见所闻，举出联想你的所见所闻，举出生活中与动量定理有关的例子生活中与动量定理有关的例子锤子锤子瓦片瓦片砖块砖块硬纸板硬纸板毛巾毛巾鸡蛋鸡蛋毛巾毛巾瓦碎蛋全的原因是：（A）敲瓦人有特异功夫敲瓦人有特异功夫（B）鸡蛋是特制的鸡蛋是特制的（C）实验装置有讲究实验装置有讲究正确的是正确的是（ ）瓦瓦碎碎蛋蛋全全?蛋蛋碎碎瓦瓦全全?