动量守恒定律

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动量守恒定律范文第1篇

关键词：教学设计思想；教学目标设计；教学过程设计

中图分类号：G632.0 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）09-302-01

一、教学设计思想

动量守恒定律的传统讲法是从牛顿第二定律和牛顿第三定律推导出动量守恒定律，或是通过大量的实验事实总结出动量守恒定律。传统讲法由于没有教师的演示实验，很多学生对导出的动量守恒定律缺乏感性认识，不利于学生顺利地去认识现象，建立概念与规律，以及应用规律去解决具体问题。其实，动量守恒定律并不依附于牛顿第二定律和第三定律，它本身是有实验基础的独立的物理定律。所以应通过演示实验，启发学生讨论并总结规律，有利于学生对物理规律的掌握。

二、教学目标设计

1、知识与技能：

（一）理解动量守恒定律的确切含义和表达，知道定律的运用条件和适用范围；

（二）会利用牛顿运动定律推导动量守恒定律；

（三）会用动量守恒定律解决简单的实际问题。

2、过程与方法：

（一）通过对动量守恒定律的学习，了解归纳与演绎两种思维方法的应用；

（二）知道动量守恒定律的实验探究方法。

3、情感态度与价值观：

（一）培养学生自觉学习的能力，积极参与合作探究的能力；

（二）培养实事求是、具体问题具体分析的科学态度和锲而不舍的探究精神；

（三）使学生在学习过程中体验成功的快乐；

（四）培养学生将物理知识、物理规律进行横向比较与联系的习惯，养成自主构建知识体系的意识。

三、教学过程设计

四、教学分析评价

按认知规律设计教学过程，突出对动量守恒定律的理解，从实例入手，然后实验探究，理论推导等环节，得出动量守恒定律的表达方式（文字表达和数学表达），使学生对动量守恒定律的来龙去脉、确切涵义、适用条件有了清晰的认识，并通过课堂训练反馈，使学生初步掌握了动量守恒定律的实际应用。

突出了学生的主体地位，教给学生方法，注意培养能力，在教学过程中充分调动学生的学习积极性，让学生有观察、有计算、有推理论证、有归纳总结、有阅读理解，通过学生自己独立思考、手脑并用掌握知识，把发展能力与掌握知识结合起来，使培养能力贯彻在整个教学过程的各个环节。

教学过程中利用现代技术手段，扩大学生感知量，发展学生兴趣，两段录像、定量计算、定性演示实验所创设的物理情景对学生感知物理现象激发学生的求知欲有重要作用。

动量守恒定律范文第2篇

当两滑块在水平的导轨上沿着直线作对心碰撞时，若略去滑块运动过程中受到的粘滞性阻力和空气阻力，则两滑块在水平方向除受到碰撞时彼此相互作用的内力外，不受其他外力作用。若系统不受外力或所受合外力为零，则系统的总动量守恒，即两滑块的总动量在碰撞前后保持不变，设滑块1和2的质量分别为m1和m2，碰撞前二滑块的速度分别为v10和v20，碰撞后的速度分别为v1和v2，动量守恒标量的形式为：m1v10+m2v20=m1v1+m2v2

说明：气垫导轨上的两滑块在碰撞瞬间的动量是守恒的（外界的各种阻力远小于两滑块间的内力），检查滑块碰撞弹簧（保证对心碰撞）。不能直接用手推滑块去碰撞。尽可能使光电门之间的距离小一些，每次碰撞时，速度v10也不要太大。

例1.气垫导轨是常用的一种实验仪器。它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图2所示（弹簧的长度忽略不计）。在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上。按下电钮放开卡销，可以使分滑块A、B向左右两边运动。说明一下此实验需要测量的物理量及验证动量守恒的表达式。

二、碰撞实验器法验证动量守恒定律实验原理

说明：该实验误差来源于实验操作中，两个小球没有达到水平正碰，一是斜槽不够水平，二是两球球心不在同一水平面上，给实验带来误差。每次静止释放入射小球的释放点越高，两球相碰时作用力就越大，动量守恒的误差就越小。

三、利用其他常见的运动模型验证

例2.图4中两摆摆长相同，悬挂于同一高度，A、B两摆球均很小，质量之比为1∶2。当两摆均处于自由静止状态时，其侧面刚好接触。向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角，然后将其由静止释放。结果观察到两摆球粘在一起摆动，且最大摆角成30°。若本实验允许的最大误差为±4%，试分析AB在碰撞过程中的动量是否守恒。

动量守恒定律范文第3篇

基础定理：动量定理；机械能守恒定律；能量守恒定律；动能定理；动量守恒定律。

经典题型：在光滑水平面上，一质量为m1的小球以速度v1撞击质量为m2的静止小球（如下图）。

该题型又可以分为三种情况：弹性碰撞、非弹性碰撞与完全非弹性碰撞。

一、弹性碰撞

满足动量守恒：m1v1=m1v2+m2v3

机械能守恒：m1v12=m1v22+m2v32

两者联立，解得：v2=v1，V3=v1（二级结论公式一）

二、非弹性碰撞

碰撞前后系统动能不守恒（部分恢复原状）必须满足三个约束：

（1）动量约束，即碰撞前后动量守恒：m1v1=m1v2+m2v3

（2）能量约束，即碰撞前后系统能量不增加：m1v12≥m1v22+m2v32

（3）\动约束，即碰撞前若A物体向右碰撞B物体，那么碰撞后A物体向右的速度不可超越B物体。（v3≥v2）

三、完全非弹性碰撞

碰撞后系统以相同的速度运动（完全不能恢复原状）

满足动量守恒：m1v1=（m1+m2）v2

满足能量守恒：m1v12=（m1+m2）v22+E损失

联立解得E损失=・m1v12（二级结论公式二）

此处注意：E损失=・m1v12中的“m1v12”即物体m1的初动能。所以，只需识记公式前的系数“”即可。

下面由一道例题进行分析讲解：

一个质量为m1=1kg，长为L=65m的木板在光滑的地面上以速度v1=2m/s向右滑行，一个质量为m2=2kg的小木块（可视为质点）向左以速度从木板的右端滑上，木块和木板的摩擦系数是u=0.1，滑行一段时间后木块和木板达到共同速度，然后木板碰撞光滑半圆弧，碰后木板停止运动，木块最终无能量损失地滑上圆弧。求：

（1）木板从开始到向右运动到最远点过程中系统产热量。

（2）木板从开始到和木块达到共同速度的过程中系统产热量。

[v1][v2][r]

讲解：

（1）木板从开始到向右运动到最远点过程中，此时木板的速度为零，根据系统的动量守恒求出此时小木块的速度。再根据系统的能量守恒列式求解此过程中产生的热量。

（2）根据系统的动量守恒求出共同速度，再运用能量守恒列式求解此过程中产生的热量。

（3）木块滑上圆弧的过程中不脱离圆弧，有两种可能：一种是木块恰能上升到圆弧最高点，由重力提供向心力；另一种是木块恰能上升到圆弧最左点。根据牛顿第二定律和机械能守恒列式求解。

解：（1）木板向右运动到最远点时速度为0，系统动量守恒（向左为正）：

m2v2-m1v1=m2v3

计算得出：v3=13m/s

m1v12+m2v22=m2v32+Q1

系统能量守恒：m1v12+m2v22=m2v32+Q1

Q1=29J

（2）从开始到木块和木板达到共同速度过程中，

动量守恒：m2v2-m1v1=（m1+m2）v共

计算得出：v共=m/s

系统能量守恒：m1v12=（m1+m2）v共2+Q2

计算得出：Q2=/ f（256，3）J

动量守恒定律范文第4篇

关键词： 物体 系统 相互作用 动量守恒定律 机械能守恒定律

在物体间发生相互作用时，物体的动量会发生变化，通常物体的能量也会发生变化。在研究物体相互作用问题时，一方面要明确相互作用物体所构成系统的动量变化及其规律，另一方面同时要分析系统能量的变化及其规律。从动量和能量角度全面认识物体的相互作用问题是分析、处理物理问题的重要途径和方法。

一、相互作用过程中物体系统的动量

（一）动量守恒定律的内容和数学模型

两个或两个以上物体组成的物体系称为系统，系统内物体之间的作用力为系统内力，系统以外的物体与系统内物体之间的作用力为系统外力。对于两个物体组成的系统，如果系统不受外力或所受的合外力为零，则系统的总动在应用动量守恒定律时不仅要考虑动量的数值，还要考虑动量的方向，即要强调动量的矢量性。

（二）动量守恒定律的研究对象和成立条件

动量守恒定律的研究对象是物理系统。动量守恒定律的成立条件为“系统不受外力或所受的合外力为零”，这是理想条件，在实际环境中是找不到的。在具体问题中，符合以下三种情况的，都认为系统动量守恒。

1.系统根本不受外力（理想条件）。

2.系统有外力作用，但系统所受合外力为零，或在某个方向上合外力为零（非理想条件）。

3.系统所受的外力远远小于系统内力，且作用时间极短（近似条件）。

（三）动量守恒定律的适用范围

动量守恒定律由牛顿定律导出，但二者的研究对象不同，前者研究的是两个（或两个以上）质点组成的物理系统，后者研究的是单个质点；适用范围也不同，牛顿定律只适用于解决宏观物体的低速运动问题，而动量守恒定律适用于低速或高速运动的宏观或微观物体的相互作用，无论是机械运动、电磁运动或微观粒子运动，它是自然界普遍适用的基本规律之一，其适用范围要广泛得多。解决的典型问题包括碰撞、打击、反冲等。

（四）应用动量守恒定律解决问题的基本思路

应用动量守恒定律时，要注意系统的确定、守恒条件的确定、状态的确定和坐标正方向的确定。因此解题思路一般为：

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.受力分析，条件判断。对各阶段所选系统内的物体进行受力分析，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，判断动量是否守恒。

3.选定正方向，确定始、末状态。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。

4.建立动量守恒方程求解，并对结果进行必要的讨论和说明。

注意：应用动量守恒定律时，系统中各物体的动量必须相对同一参考系来计算，一般选取地球为参考系。

二、相互作用过程中物体系统的能量

（一）机械能守恒定律的内容和数学模型

在机械运动中，物体的动能和势能可以相互转化。在只有重力或弹力做功的情况下，物体的动能和势能发生相互（二）机械能守恒定律的研究对象和成立条件

机械能守恒定律的研究对象是封闭的物理系统。机械能守恒定律的成立条件为“只有重力或弹力做功”，该条件可以理解为以下两种情况：

1.系统只受重力或弹力的作用。

2.系统有外力的作用，但外力不做功，或做功的代数和为零。

（三）机械能守恒定律的适用范围

机械能守恒定律只适用于机械运动。主要用于解决抛体运动（忽略阻力的情况下）、质点在竖直平面内的圆周运动、物体沿光滑不动的斜面或曲面运动等问题。

（四）应用机械能守恒定律解决问题的基本思路

应用机械能守恒定律时，要注意系统的确定、守恒条件的确定、状态的确定和零势能参考面的确定。因此解题思路一般为：

1.分析题意，明确研究对象。一般取物体和地球组成的系统。

2.受力分析，条件判断。在受力分析的基础上分析各力的做功情况，判断机械能是否守恒。

3.选取零势能面，明确始、末状态的机械能。一般取地面为零势能面。

4.列方程求解，并对结果进行必要的讨论和说明。

三、相互作用过程中物体系统的动量和能量

应用机械能守恒定律和动量守恒定律解决问题时，共同要求：系统确定、守恒条件确定、状态确定和零势能面确定（正方向确定）。共同优点：当定律满足守恒条件时，只需要考虑过程的初、末两个状态，而不需要考虑过程的细节。机械能守恒定律和动量守恒定律是有区别的，当系统的机械能守恒时，动量不一定守恒；当系统的动量守恒时，机械能不一定守恒。

问题1：如所示的装置中，木块B与水平面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块中，将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象（系统），则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短的整个过程中，动量是否守恒？机械能是否守恒？

析与解：第一阶段：在子弹射入木块的短暂过程中，若以子弹和木块为研究对象（系统），系统总动量守恒，而机械能有损失。

第二阶段：在木块（含子弹）压缩弹簧的过程中，对木块（含子弹）与弹簧组成的系统，机械能守恒，而动量却减为零。在这一过程中，系统水平方向所受的唯一外力――墙壁对弹簧的作用力，虽然因作用点无位移而不做功，却对系统有冲量，使系统动量减小，直至为零。

第三阶段：按题意以子弹、木块和弹簧合在一起组成的系统作为研究对象，在整个过程中，动量不守恒（子弹的初动量最终变为零），而机械能也不守恒（子弹射入木块过程中有机械能损失）。

一个复杂的物理过程可分为若干不同的阶段，每个阶段可以是不同的研究对象，遵循不同的规律。所以学习物理要注意到这一方面，能够提高分析、驾驭综合和复杂问题的能力。

析与解：把整个过程分为两个阶段，碰撞阶段和上升阶段。

但机械能不守恒，总动能（机械能）减少。

第二阶段：子弹与砂箱一同运动上升至高度为h处，不考虑空气阻力，这一过程只有重力做功，子弹与砂箱组成的系统机械能守恒，选取A所在的水平面为零势能面，则

动量守恒定律范文第5篇

一、主要内容

本章内容包括动量、冲量、反冲等基本概念和动量定理、动量守恒定律等基本规律。冲量是物体间相互作用一段时间的结果，动量是描述物体做机械运动时某一时刻的状态量，物体受到冲量作用的结果，将导致物体动量的变化。冲量和动量都是矢量，它们的加、减运算都遵守矢量的平行四边形法则。

二、基本方法

本章中所涉及到的基本方法主要是一维的矢量运算方法，其中包括动量定理的应用和动量守定律的应用，由于力和动量均为矢量。因此，在应用动理定理和动量守恒定律时要首先选取正方向，正规定的正方向一致的力或动量取正值，反之取负值而不能只关注力或动量数值的大小;另外，理论上讲，只有在系统所受合外力为零的情况下系统的动量才守恒，但对于某些具体的动量守恒定律应用过程中，若系统所受的外力远小于系统内部相互作用的内力，则也可视为系统的动量守恒，这是一种近似处理问题的方法。