1.3 动量守恒定律（导学案）-【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第一册）

第3节　动量守恒定律 导学案 【学习目标】 1.能运用动量定理和牛顿第三定律分析碰撞现象中的动量变化。 2.在了解系统、内力和外力的基础上，理解动量守恒定律。 3.能够运用动量守恒定律分析生产生活中的有关现象。 4.了解动量守恒定律的普遍适用性和牛顿运动定律适用范围的局限性。 【学习重难点】 1.教学重点：理解动量守恒成立的条件及定律的表达式的推导及应用。 2.教学难点：理解动量守恒的物理内涵，动量守恒定律方程的矢量性，应用动量守恒定律解决问题。 【知识回顾】 一、冲量 1．定义 与 的乘积叫力的冲量。 2．表达式 I＝ 3．方向 冲量是矢量，冲量的方向与 方向一致，冲量的方向跟 的方向一致。 4．冲量的单位 在国际单位制中是“ ”， 符号“ ” 二、动量定理 1．内容 物体在一个过程中所受力的 等于它在这个过程始末的 。 2．定义式 I＝ 也可以写作：F(t′－t)＝ 。 三、动量定理的应用 1．如果物体的动量发生的变化是一定的，那么作用的时间越短，物体受的力就越 ；作用的时间越长，物体受的力就越 。 2．如果作用力一定时，作用的时间越长，动量的变化量越 ，作用的时间越短，动量的变化量越 。 【自主预习】 一、　相互作用的两个物体的动量改变 1．建构碰撞模型： 如图中在光滑水平桌面上做匀速运动的两个物体A，B，当B追上A时发生碰撞。碰撞后A、B的速度分别是v′1和v′2。碰撞过程中A所受B对它的作用力是F1，B所受A对它的作用力是F2。碰撞时，两物体之间力的作用时间 ，用Δt表示。 2．推导过程： (1)以物体A为研究对象，根据动量定理，物体A动量的变化量等于它所受作用力F1的冲量，即 F1Δt＝ ① (2)以物体B为研究对象，物体B动量的变化量等于它所受作用力F2的冲量，即 F2Δt＝ ② (3)根据牛顿第三定律可知两个物体碰撞过程中的每个时刻相互作用力F1与F2大小相等、方向相反，故有F1 －F2。③ (4)整理①②③得 m1v′1＋m2v′2＝ 。 3．归纳总结 两个物体碰撞后的动量之和 碰撞前的动量之和。 二、动量守恒定律 1．系统、内力和外力 (1)系统 相互作用的两个或几个物体组成一个力学 。 (2)内力 系统 物体间的相互作用力。 (3)外力 系统 的物体对系统 的物体的作用力。 2．动量守恒定律 (1)内容 如果一个系统不受 ，或者所受 的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变。 (2)表达式 对两个物体组成的系统，常写成： p1＋p2＝ 或m1v1＋m2v2＝ (3)适用条件 系统不受 或者所受 之和为零。 三、动量守恒定律的普适性 动量守恒定律是一个独立的实验规律，它适用于目前为止物理学研究的 领域。 【课堂探究】 【新课导入】 观看视频，猜一下冰壶碰撞前后两冰壶的动量之和不变的结论是否还适用，怎样证明这一规律普遍适用？ 。 【新课教学】 任务一、动量定理 （一）相互作用的两个物体的动量改变 情景：如图中在光滑水平桌面上做匀速运动的两个物体A，B，当B追上A时发生碰撞。碰撞后A、B的速度分别是v′1和v′2。碰撞过程中A所受B对它的作用力是F1，B所受A对它的作用力是F2。碰撞时，两物体之间力的作用时间用Δt表示。你能根据以上信息推导A、B碰撞之后动量之和的变化情况吗？ （2） 推导过程 （3） 归纳总结 碰撞前后满足动量之和不变的两个物体的受力情况是怎么样的呢？ 任务二 动量守恒定律 （一）系统及系统的内力和外力 1.系统：相互作用的 物体构成一个系统。 2.内力：系统 物体相互之间的作用力。 3.外力： 物体对系统内部物体的作用力。 （二）动量守恒定律 1.内容： 2.表达式： 3.条件： （三）思考与讨论 如图所示，静止的两辆小车用细线相连，中间有一个压缩了的轻弹簧。 （1）烧断细绳后，由于弹力的作用，两辆小车分别向左、右运动，它们获得了动量，它们的总动量是否增加了？ （2） 烧断细绳后，按住左边的小车，由于弹力的作用，右边小车向右运动，右边小车获得了动量，那么它们的总动量是否守恒？ （3）烧断细绳后，按住左边的小车，由于弹力的作用，右边小车向右运动，当弹簧恢复原长时，松开左边小车，哪个过程它们的总动量不守恒，哪个过程它们的总动量守恒？ （4） 典例精析 【例题1】在列车编组站里