高中物理选修3-5动量守恒定律思维导图

《碰撞》导学案

一、碰撞现象 1．碰撞

做相对运动的两个(或几个)物体相遇而发生相互作用，运动状态发生改变的过程。

2．碰撞特点

(1)时间特点：在碰撞过程中，相互作用时间很短。

(2)相互作用力特点：在碰撞过程中，相互作用力远远大于外力。

(3)位移特点：在碰撞过程中，物体发生速度突变时，位移极小，可认为物体在碰撞前后仍在同一位置。

试列举几种常见的碰撞过程。

提示：棒球运动中，击球过程；子弹射中靶子的过程；重物坠地过程等。 二、用气垫导轨探究碰撞中动能的变化 1．实验器材

气垫导轨，数字计时器、滑块和光电门，挡光条和弹簧片等。 2．探究过程

(1)滑块质量的测量仪器：天平。

(2)滑块速度的测量仪器：挡光条及光电门。 (3)数据记录及分析，碰撞前、后动能的计算。 三、碰撞的分类

1．按碰撞过程中机械能是否损失分为：

(1)弹性碰撞：碰撞过程中动能不变，即碰撞前后系统的总动能相等，Ek1＋Ek2＝Ek1′＋Ek2′。

(2)非弹性碰撞：碰撞过程中有动能损失，即动能不守恒，碰撞后系统的总动能小于碰撞前系统的总动能。

Ek1′＋Ek2′＜Ek1＋Ek2。

(3)完全非弹性碰撞：碰撞后两物体黏合在一起，具有相同的速度，这种碰撞动能损失最大。

2．

高中物理人教版《选修3-5》《第十六章 动量守恒定律》《第二节 动量和动量定理》精品专题课后练习【7】(含答案

考点及解析)

班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________

1.对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。

（1）一段横截面积为S、长为l的直导线，单位体积内有n个自由电子，电子电荷量为e。该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为v。 （a）求导线中的电流I；

（b）将该导线放在匀强磁场中，电流方向垂直于磁感应强度B，导线所受安培力大小为F安，导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为F，推导F安=F。

（2）正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量n为恒量。为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略；其速率均为v，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。利用所学力学知识，导出器壁单位面积所受粒子压力F与m、n和v的关系。

（注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明）

【答案】（1）

证明见答案 （2）

【考点

人船模型

“人船模型”，不仅是动量守恒问题中典型的物理模型，也是最重要的力学综合模型之一．对“人船模型”及其典型变形的研究，将直接影响着力学过程的发生，发展和变化，在将直接影响着力学过程的分析思路，通过类比和等效方法，可以使许多动量守恒问题的分析思路和解答步骤变得极为简捷。

1、“人船模型” 质量为M的船停在静止的水面上，船长为L，一质量为m的人，由船头走到船尾，若不计水的阻力，则整个过程人和船相对于

m

水面移动的距离？

L

L

M M 说明人和船相对于水面的位移只与人和船的质量有关，与运动情况无关。该模型适用的条件：一个原来处于静止状态的系统，且在系统发生相对运动的过程中，至少有一个方向(如水平方向或者竖直方向)动量守恒。

变形1：质量为M的气球下挂着长为L的绳梯，一质量为m的人站在绳梯的下端，人和气球静止在空中，现人从绳梯的下端往上爬到顶端时，人和气球相对于地面移动的距离？

变形2：如图所示，质量为M的

1圆弧轨道静止于光滑水平面上，轨道半径为R，今把质量4为m的小球自轨道左测最高处静止释放，小球滑至最低点时，求小球和轨道相对于地面各自滑行的距离？ m

M

x y

“人船模型”的应用

① 等效思想”

智尊教育内部专用

人船模型

“人船模型”，不仅是动量守恒问题中典型的物理模型，也是最重要的力学综合模型之一．对“人船模型”及其典型变形的研究，将直接影响着力学过程的发生，发展和变化，在将直接影响着力学过程的分析思路，通过类比和等效方法，可以使许多动量守恒问题的分析思路和解答步骤变得极为简捷。

1、“人船模型” 质量为M的船停在静止的水面上，船长为L，一质量为m的人，由船头走到船尾，若不计水的阻力，则整个过程人和船相对于

m

水面移动的距离？

L

L

M M 说明人和船相对于水面的位移只与人和船的质量有关，与运动情况无关。该模型适用的条件：一个原来处于静止状态的系统，且在系统发生相对运动的过程中，至少有一个方向(如水平方向或者竖直方向)动量守恒。

变形1：质量为M的气球下挂着长为L的绳梯，一质量为m的人站在绳梯的下端，人和气球静止在空中，现人从绳梯的下端往上爬到顶端时，人和气球相对于地面移动的距离？

智尊教育内部专用

变形2：如图所示，质量为M的

1圆弧轨道静止于光滑水平面上，轨道半径为R，今把质量4为m的小球自轨道左测最高处静止释放，小球滑至最低点时，求小球和轨道相对于地面各自滑行的距离？ m

M

精 品 试 卷

《动能定理》

一．单选题（共10小题）

1．一个质量为2kg的物体，以4m/s的速度在光滑水平面上向右滑行，从某个时刻起，在物体上作用一个向左的水平力，经过一段时间，物体的速度方向变为向左，大小仍然是4m/s，在这段时间内水平力对物体做的功为（ ） A．0

2．关于物体所受外力的合力做功与物体动能的变化的关系有以下四种说法：①合力做正功，物体动能增加；②合力做正功，物体动能减少；③合力做负功，物体动能增加；④合力做负功，物体动能减少．上述说法正确的是（ ） A．①② B．②③ C．③④ D．①④

3．如图所示，两个质量相同的物体a和b处于同一高度，a自由下落，b沿固定光滑斜面由静止开始下滑，不计空气阻力．两物体到达地面时，下列表述正确的是（ ）

A．a的速率大 C．动能相同

4．一物体做直线运动的v﹣t图象如图所示，下列说法正确的是（ ） A．第1s内和第5s内的运动方向相反 B．0～4s内和0～6s内的平均速度相等 C．第5s内和第6s内的动量变化量相等 D．第6s内所受的合外力做负功

5．如图所示，将一光滑圆轨道固定竖直放置，其中A点为圆轨道的最低点，B点为圆水平直径与圆弧的交点．一个质量为

验证动量守恒定律

验证动量守恒定律

【实验目的】 实验目的】利用平抛运动验证动量守恒

【实验器材】 实验器材】天平、刻度尺、游标卡尺( 天平、刻度尺、游标卡尺(测小球 直径)、碰撞实验器、复写纸、白纸、 )、碰撞实验器 直径)、碰撞实验器、复写纸、白纸、 重锤、 重锤、两个直径相同质量不同的小球

验证动量守恒定律

装置m1 说明： 说明： m1 为入射小球， m2 为被碰小球。 且m1>m2 m2

o’

验证动量守恒定律的实验装置

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验证动量守恒定律

实验原理1、两小球在水平方向发生正碰,水平方向合外力为零, 两小球在水平方向发生正碰,水平方向合外力为零, 动量守恒。 动量守恒。

mAvA=mAvA′+mBvB′

2、本实验在误差允许的范围内验证上式成立。两小球 本实验在误差允许的范围内验证上式成立。 碰撞后均作平抛运动, 碰撞后均作平抛运动,用水平射程间接表示小球平抛的 平抛运动 初速度： 初速度： OP----mA以vA平抛时的水平射程 OP----m ---OM-------m OM----mA以vA’平抛时的水平射程 ----m O′N----mB以vB ’平抛时的水平射程

验证的表达式：mAOP=mAOM+mBO’N

验证动量守恒定律

第三章 动量、动量守恒定律上一章讨论的是质点运动学，研究的是如何描述质点的运动。本 章开始讨论质点动力学，主要研究物体间的相互作用及引起物体运动 状态变化的规律。

质点动力学的内容一般总是以牛顿运动三定律为核心来展开的，把力作为动力学中最基本的概念，从而导出动量、能量和角动量的概 念以及三大守恒定律。 但是，现代物理学的发展表明，在描述物质的运动和相互作用时， 动量和能量的概念比力的概念要基本得多，守恒定律比牛顿定律更基 本、更普遍、更重要。例如，动量和动量守恒定律不仅适用于宏观世 界，也同样适用于微观世界，而牛顿定律在微观世界并不适用。

第三章 动量、动量守恒定律

本章主要阐述二个问题：1)牛顿运动三定律及其应用。2)冲量、冲量定理(质点动量定理),动量、动量守恒

定律。

1. 牛顿第一定律牛顿第一定律的内容可表述如下 ：任何物体都保持

静止或匀速直线运动状态，直到受其它物体所作用的力迫使它改变这种状态为止。 第一定律包含有“惯性”和“力”这两个力学基本 概念。物体具有保持原来运动状态的性质称为惯性，牛 顿第一定律也称为惯性定律。要改变物体的运动状态， 就要有其它物体对它的作用，这种作用称为力。

对于牛顿第一定律应明确以下几点：1、牛顿第一定律的重要意义

班级： 组别： 姓名： 组内评价： 教师评价：

§16．3动量守恒定律 课型 新授课

【学习目标】

1、在了解系统、内力和外力的基础上，认识和理解动量守恒定律。 2、能运用牛顿第二定律和第三定律导出动量守恒的表达式。

3、了解动量守恒定律的普遍性和牛顿运动定律适用范围的局限性。 4、深刻理解动量守恒定律，练习用动量守恒定律解决生产生活问题。

【学习重点】 动量守恒定律及其应用 【学习难点】 理解动量守恒的条件 【自主学习】

一、系统 内力和外力 阅读课本12页：完成下面练习。

1、系统：相互作用的物体组成系统.(系统内有几个物体？_______________) 2、内力：______________物体相互间的作用力 3、外力：______________ 对系统内物体的作用

趣味思考：假设你的头发能够足够承受你的重力，你能否揪着自己的头发将自己提离地面？

【合作探究】

二、动量守恒定律 1、完成下面练习。

模型：在光滑水平面上做匀速运动的两个小球，质量分别是m1和m2，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是v1和v2，且v1>v2。经过一段时间t后，m1追上

江西省宜春市宜春中学高中物理 第16章 动量守恒定律导学案2 新人教版选

修3-5

知识要点：

1. 掌握运用动量守恒定律的一般步骤

2. 知道运用动量守恒定律解决多物体,多过程应用问题， 3. 并知道运用动量守恒定律解决有关问题的优点。 【预习导航 】

1. 质量相等的五个物体在光滑水平面上间隔一定距离排成一直线，如图1所示，具有初速度

的物体1

向其他4个静止物体运动，依次发生碰撞，每次碰撞后不再分开，最后五个物体粘成一整体，则这个整体的速度等于多少？

2.如图所示，在光滑水平面上放置木块A和B，质量分别为粗糙的。今有一质量

的小铁块C，以初速度

和

，它们的上表面是

沿两木块的上表面滑过。由于摩擦力

的作用，小铁块最后停在木块B上，此时B、C以共同速度v=1.5m/s运动。求：

（1）木块A最后运动的速度（2）C刚离开A时的速度

为多大？ 为多大？

【自主学习 】

1.动量守恒定律解题的注意事项?

2.对于多个物体组成的系统,如何确定初、末状态? 3.如何判断系统的动量是否守恒?

4.处理这类问题应用的规律和方法如何? 5.通常的规范步骤如何?

3．如图所示，甲车的质量是2 kg，静止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一个质量为1 kg的小物体.乙车质量为4 kg，以5 m/

江西省宜春市宜春中学高中物理 第16章 动量守恒定律导学案2 新人教版选

修3-5

知识要点：

1. 掌握运用动量守恒定律的一般步骤

2. 知道运用动量守恒定律解决多物体,多过程应用问题， 3. 并知道运用动量守恒定律解决有关问题的优点。 【预习导航 】

1. 质量相等的五个物体在光滑水平面上间隔一定距离排成一直线，如图1所示，具有初速度

的物体1

向其他4个静止物体运动，依次发生碰撞，每次碰撞后不再分开，最后五个物体粘成一整体，则这个整体的速度等于多少？

2.如图所示，在光滑水平面上放置木块A和B，质量分别为粗糙的。今有一质量

的小铁块C，以初速度

和

，它们的上表面是

沿两木块的上表面滑过。由于摩擦力

的作用，小铁块最后停在木块B上，此时B、C以共同速度v=1.5m/s运动。求：

（1）木块A最后运动的速度（2）C刚离开A时的速度

为多大？ 为多大？

【自主学习 】

1.动量守恒定律解题的注意事项?

2.对于多个物体组成的系统,如何确定初、末状态? 3.如何判断系统的动量是否守恒?

4.处理这类问题应用的规律和方法如何? 5.通常的规范步骤如何?

3．如图所示，甲车的质量是2 kg，静止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一个质量为1 kg的小物体.乙车质量为4 kg，以5 m/