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2019-2020年高中物理 第1章《碰撞與動(dòng)量守恒》復(fù)習(xí)課教案 粵教版選修3-5 一、教學(xué)目的 1、復(fù)習(xí)鞏固動(dòng)量定理 2、復(fù)習(xí)鞏固應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解答相關(guān)問題的基本思路和方法 3、掌握處理相對(duì)滑動(dòng)問題的基本思路和方法 二、教學(xué)重點(diǎn) 1、 本節(jié)知識(shí)結(jié)構(gòu)的建立 2、 物理情景分析和物理規(guī)律的選用 三、教學(xué)難點(diǎn) 物理情景分析和物理規(guī)律的選用 四、教學(xué)過程 本章知識(shí)結(jié)構(gòu) 〖引導(dǎo)學(xué)生回顧本章內(nèi)容，建立相關(guān)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)（見下表）〗 典型舉例 問題一：動(dòng)量定理的應(yīng)用 例1：質(zhì)量為m的鋼珠從高出沙坑表面H米處由靜止自由下落，不考慮空氣阻力，掉入沙坑后停止，如圖所示，已知鋼珠在沙坑中受到沙的平均阻力是f，則鋼珠在沙內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為多少？ H 分析：此題給學(xué)生后，先要引導(dǎo)學(xué)生分清兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過程：一是在空氣中的自由落體運(yùn)動(dòng)，二是在沙坑中的減速運(yùn)動(dòng)。學(xué)生可能會(huì)想到應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行分段求解，此時(shí)不急于否定學(xué)生的想法，應(yīng)該給予肯定。在此基礎(chǔ)上，可以引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用全過程動(dòng)量定理來答題。然后學(xué)生自己思考討論，動(dòng)手作答，老師給出答案。 設(shè)鋼珠在空中下落時(shí)間為t1，在沙坑中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2，則： 在空中下落，有H=，得t1=, 對(duì)全過程有：mg(t1 ＋t2)－f t2=0－0 得： 動(dòng)量和動(dòng)量守恒定律 動(dòng)量 沖量 動(dòng) 量 守 恒 定 律 動(dòng)量P=mv 描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的狀態(tài)量，它與時(shí)刻相對(duì)應(yīng) 矢量，與速度的方向相同 動(dòng)量的變化△P=mv`－mv，是矢量 沖量I=Ft 描述力的時(shí)間積累效應(yīng)，是過程量，它與時(shí)間相對(duì)應(yīng) 矢量，它的方向由力的方向決定 動(dòng)量定理 物體所受合力的沖量等于物體的動(dòng)量變化，即I=ΔP 沖量是物體發(fā)生動(dòng)量變化的原因，并且沖量是物體動(dòng)量變化的量度 給出了沖量和動(dòng)量變化間的互求關(guān)系 一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者受外力之和為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變 動(dòng) 量 守 恒 條 件 系統(tǒng)不受外力或者受外力之和為零 系統(tǒng)受外力，但外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力 系統(tǒng)在某一個(gè)方向上所受的合外力為零，則這個(gè)方向上動(dòng)量守恒 內(nèi)容 表 達(dá)形 式 鞏固：蹦床是運(yùn)動(dòng)員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。 一個(gè)質(zhì)量為60kg的運(yùn)動(dòng)員，從離水平網(wǎng)面3.2m高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面5.0m高處。已知運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的時(shí)間為1.2s。若把在這段時(shí)間內(nèi)網(wǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力當(dāng)作恒力處理，求此力的大小。(g=10m/s2) 〖學(xué)生自練，老師巡回輔導(dǎo)，給出答案，學(xué)生自評(píng)〗 m m m A A B P 例2：一根彈簧上端固定，下端系著質(zhì)量為m的物體A，物體A靜止時(shí)的位置為P處，再用細(xì)繩將質(zhì)量也為m的物體B掛在物體A的下面，平衡后將細(xì)繩剪斷，如果物體A回到P點(diǎn)處時(shí)的速率為V，此時(shí)物體B的下落速度大小為u，不計(jì)彈簧的質(zhì)量和空氣阻力，則這段時(shí)間里彈簧的彈力對(duì)物體A的沖量大小為多少？ 分析：引導(dǎo)學(xué)生分析，繩子剪斷后，B加速下降，A加速上升，當(dāng)A回到P點(diǎn)時(shí)，A的速度達(dá)到最大值。尤其要強(qiáng)調(diào)的是本題中所求的是彈簧的彈力對(duì)物體A的沖量，所以要分析清楚A上升過程中A的受力情況。 解：取向上方向?yàn)檎? 對(duì)B：－mgt=－mu 對(duì)A：I彈－mgt=mv 兩式聯(lián)立得I彈=m（v＋u） 問題二：動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用 例3：質(zhì)量為 M的氣球上有一質(zhì)量為 m的猴子，氣球和猴子靜止在離地高為 h的空中。從氣球上放下一架不計(jì)質(zhì)量的軟梯，為使猴子沿軟梯安全滑至地面，則軟梯至少應(yīng)為多長(zhǎng)？ 分析：此題為前面習(xí)題課中出現(xiàn)過的人船模型，注意引導(dǎo)學(xué)生分析物理情景，合理選擇物理規(guī)律。 設(shè)下降過程中，氣球上升高度為H，由題意知猴子下落高度為h， 取猴子和氣球?yàn)橄到y(tǒng)，系統(tǒng)所受合外力為零，所以在豎直方向動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律得：MH=mh，解得 所以軟梯長(zhǎng)度至少為 例4：一質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平桌面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，一顆質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平方向擊中木塊，并留在其中與木塊共同運(yùn)動(dòng)，則子彈對(duì)木塊的沖量大小是： A、mv0 ；B、 ；C、mv0－ ；D、mv0－ 分析：題中要求子彈對(duì)木塊的沖量大小，可以利用動(dòng)量定理求解，即只需求出木塊獲得的動(dòng)量大小即可。 對(duì)子彈和木塊所組成的系統(tǒng)，滿足動(dòng)量守恒條件，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得： mv0=（M+m）v 解得：，由動(dòng)量定理知子彈對(duì)木塊的沖量大小為 例5：傳送帶以V0=2m/s的水平速度，把質(zhì)量為m=20kg行李包送到原來靜止在光滑水平軌道上的質(zhì)量為M=30kg的長(zhǎng)木板上。如果行李包與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，取g＝10m/s2，求： （1）行李包在長(zhǎng)木板上滑行多長(zhǎng)時(shí)間才能與小車保持相對(duì)靜止？ V0=2m/s V S1 S2 L N mg f （2）長(zhǎng)木板至少多長(zhǎng)才能使行李包不致滑出車外？ 分析：當(dāng)行李包滑上木板上之后，在摩擦力作用下，行李包作勻減速運(yùn)動(dòng)，木板作勻加速運(yùn)動(dòng)，最后達(dá)到共同速度，設(shè)其共同速度為V。對(duì)行李包和長(zhǎng)木板組成的系統(tǒng)，滿足動(dòng)量守恒條件，根動(dòng)量守恒定律有：mV0=（M+m）V，得共同速度為 （1）、對(duì)行李包，所受動(dòng)摩擦力為f=mg，其加速度大小為a=g=4m/s2 其速度從V0=2m/s減至V=0.8m/s，所用時(shí)間為 (2)、由運(yùn)動(dòng)過程示意圖可知，木板滑動(dòng)距離S1，行李包滑動(dòng)距離S2及木板長(zhǎng)度L間的幾何關(guān)系為 L= S2 －S1 對(duì)行李包： 對(duì)長(zhǎng)木板： 得木板最小長(zhǎng)度L= S2 －S1=0.3m ● 課堂小結(jié): 應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的一般步驟： 1．明確研究系統(tǒng)，判斷是否守恒； 2．選取正方向，明確作用前總動(dòng)量和作用后總動(dòng)量； 3．由動(dòng)量守恒定律p前=p后列方程求解 五、作業(yè)：閱讀教材，復(fù)習(xí)鞏固。