动量守恒定律教案

动量守恒定律教案

高速adc-于光东

1/6

在历史上，任何科学上的重大发明创造，都是由于发明者充分发挥了独创精

神。下面是为您推荐高三物理教案：《动量守恒定律》。

三维教学目标

1、知识与技能：掌握运用动量守恒定律的一般步骤。

2、过程与方法：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。

3、情感、态度与价值观：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。

教学重点：

运用动量守恒定律的一般步骤。

教学难点：

动量守恒定律的应用。

教学方法：

教师启发、引导，学生讨论、交流。

教学用具：

投影片、多媒体辅助教学设备。

（一）引入新课

动量守恒定律的内容是什么？分析动量守恒定律成立条件有哪些？（①F合

=0（严格条件）②F内远大于F外（近似条件，③某方向上合力为0，在这个方

向上成立。）

（二）进行新课

1、动量守恒定律与牛顿运动定律

2/6

用牛顿定律自己推导出动量守恒定律的表达式。

（1）推导过程：

根据牛顿第二定律，碰撞过程中1、2两球的加速度分别是：

根据牛顿第三定律，F1、F2等大反响，即F1=-F2所以：

碰撞时两球间的作用时间极短，用表示，则有：

代入并整理得

这就是动量守恒定律的表达式。

（2）动量守恒定律的重要意义

从现代物理学的理论高度来认识，动量守恒定律是物理学中最基本的普适原

理之一。（另一个最基本的普适原理就是能量守恒定律。）从科学实践的角度来

看，迄今为止，人们尚未发现动量守恒定律有任何例外。相反，每当在实验中观

察到似乎是违反动量守恒定律的现象时，物理学家们就会提出新的假设来补救，

最后总是以有新的发现而胜利告终。例如静止的原子核发生β衰变放出电子时，

按动量守恒，反冲核应该沿电子的反方向运动。但云室照片显示，两者径迹不在

一条直线上。为解释这一反常现象，1930年泡利提出了中微子假说。由于中微子

既不带电又几乎无质量，在实验中极难测量，直到1956年人们才首次证明了中微

子的存在。（2000年高考综合题23②就是根据这一历史事实设计的）。又如人

们发现，两个运动着的带电粒子在电磁相互作用下动量似乎也是不守恒的。这时

物理学家把动量的概念推广到了电磁场，把电磁场的动量也考虑进去，总动量就

又守恒了。

2、应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法

（1）分析题意，明确研究对象

在分析相互作用的物体总动量是否守恒时，通常把这些被研究的物体总称为

系统.对于比较复杂的物理过程，要采用程序法对全过程进行分段分析，要明确在

哪些阶段中，哪些物体发生相互作用，从而确定所研究的系统是由哪些物体组成

的。

（2）要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析

3/6

弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力，哪些是系统外物体对系统内

物体作用的外力。在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件，判断能否应用动

量守恒。

（3）明确所研究的相互作用过程，确定过程的始、末状态

即系统内各个物体的初动量和末动量的量值或表达式。

注意：在研究地面上物体间相互作用的过程时，各物体运动的速度均应取地

球为参考系。

（4）确定好正方向建立动量守恒方程求解。

3、动量守恒定律的应用举例

例2：如图所示，在光滑水平面上有A、B两辆小车，水平面的左侧有一竖直

墙，在小车B上坐着一个小孩，小孩与B车的总质量是A车质量的10倍。两车开

始都处于静止状态，小孩把A车以相对于地面的速度v推出，A车与墙壁碰后仍

以原速率返回，小孩接到A车后，又把它以相对于地面的速度v推出。每次推出，

A车相对于地面的速度都是v，方向向左。则小孩把A车推出几次后，A车返回时

小孩不能再接到A车？

分析：此题过程比较复杂，情景难以接受，所以在讲解之前，教师应多带领

学生分析物理过程，创设情景，降低理解难度。

解：取水平向右为正方向，小孩第一次

推出A车时：mBv1-mAv=0

即：v1=

第n次推出A车时：mAvmBvn-1=-mAvmBvn

则：vn-vn-1=，

所以：vn=v1（n-1）

当vn≥v时，再也接不到小车，由以上各式得n≥5.5取n=6

4/6

点评：关于n的取值也是应引导学生仔细分析的问题，告诫学生不能盲目地

对结果进行“四舍五入”，一定要注意结论的物理意义。

课后补充练习

（1）（2002年全国春季高考试题）在高速公路上发生一起交通事故，一辆

质量为15000kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3000kg向北行驶的

卡车，碰后两车接在一起，并向南滑行了一段距离后停止.根据测速仪的测定，长

途客车碰前以20m/s的速度行驶，由此可判断卡车碰前的行驶速率为？（）

A.小于10m/s？B.大于10m/s小于20m/s？

C.大于20m/s小于30m/s？D.大于30m/s小于40m/s

（2）如图所示，A、B两物体的质量比mA∶mB=3∶2，它们原来静止在平板车

C上，A、B间有一根被压缩了的弹簧，A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同，

地面光滑.当弹簧突然释放后，则有（）？

A.A、B系统动量守恒B.A、B、C系统动量守恒？

C.小车向左运动D.小车向右运动？

（3）把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射出一颗

子弹时，关于枪、弹、车，下列说法正确的是？

A.枪和弹组成的系统，动量守恒？

B.枪和车组成的系统，动量守恒？

C.三者组成的系统，因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小，使系统的动量变化

很小，可以忽略不计，故系统动量近似守恒？

D.三者组成的系统，动量守恒，因为系统只受重力和地面支持力这两个外力

作用，这两个外力的合力为零？

（4）甲乙两船自身质量为120kg，都静止在静水中，当一个质量为30kg

的小孩以相对于地面6m/s的水平速度从甲船跳上乙船时，不计阻力，甲、乙两

船速度大小之比：v甲∶v乙=_______.

5/6

（5）（2001年高考试题）质量为M的小船以速度v0行驶，船上有两个质量

皆为m的小孩a和b，分别静止站在船头和船尾.现在小孩a沿水平方向以速率v

（相对于静止水面）向前跃入水中，然后小孩b沿水平方向以同一速率v（相对

于静止水面）向后跃入水中.求小孩b跃出后小船的速度.？

（6）如图所示，甲车的质量是2kg，静止在光滑水平面上，上表面光滑，

右端放一个质量为1kg的小物体.乙车质量为4kg，以5m/s的速度向左运动，

与甲车碰撞以后甲车获得8m/s的速度，物体滑到乙车上.若乙车足够长，上表面

与物体的动摩擦因数为0.2，则物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止？

（g取10m/s2）？

4、反冲运动与火箭

演示实验1：老师当众吹一个气球，然后，让气球开口向自己放手，看到气

球直向学生飞去，人为制造一点“惊险气氛”，活跃课堂氛围。

演示实验2：用薄铝箔卷成一个细管，一端封闭，另一端留一个很细的口，

内装由火柴头上刮下的药粉，把细管放在支架上，用火柴或其他办法给细管加热，

当管内药粉点燃时，生成的燃气从细口迅速喷出，细管便向相反的方向飞去。

演示实验3：把弯管装在可以旋转的盛水容器的下部，当水从弯管流出时，

容器就旋转起来。

提问：实验1、2中，气球、细管为什么会向后退呢？实验3中，细管为什么

会旋转起来呢？

看起来很小的几个实验，其中包含了很多现代科技的基本原理：如火箭的发

射，人造卫星的上天，大炮发射等。应该如何去解释这些现象呢？这节课我们就

学习有关此类的问题。

（1）反冲运动

A、分析：细管为什么会向后退？（当气体从管内喷出时，它具有动量，由动

量守恒定律可知，细管会向相反方向运动。）

B、分析：反击式水轮机的工作原理：当水从弯管的喷嘴喷出时，弯管因反冲

而旋转，这是利用反冲来造福人类，象这样的情况还很多。

6/6

为了使学生对反冲运动有更深刻的印象，此时再做一个发射礼花炮的实验。

分析，礼花为什么会上天？

（2）火箭

对照书上“三级火箭”图，介绍火箭的基本构造和工作原理。

播放课前准备的有关卫星发射、“和平号”空间站、“探路者”号火星探测

器以及我国“神舟号”飞船等电视录像，使学生不仅了解航天技术的发展和宇宙

航行的知识，而且要学生知道，我国的航天技术已经跨入了世界先进行列，激发

学生的爱国热情。阅读课后阅读材料——《航天技术的发展和宇宙航行》。