【學習目標】
1、應用牛頓定律推導出適用於兩球碰撞模型的動量守恆定律。能夠理解動量守恆定律的物理過程。
2、掌握動量守恆定律的條件．
3、理解動量守恆定律（內容、守恆條件），會分析計算同一直線上兩個物體的動量守恆問題
【學習過程】
一、系統內力和外力
【自學】閱讀課本12頁：完成下面練習。
1、系統：相互作用的物體組成系統.(系統內有幾個物體
2、內力物體相互間的作用力
3、外力對系統內物體的作用
趣味思考：假設你的頭髮能夠足夠承受你的重力，你能否揪著自己的頭髮將自己提離地面？
二、動量守恆定律
【合作**】完成下面練習。
模型：如圖所示，在水平桌面上做勻速運動的兩個小球，質量分別是m1和m2，沿著同一直線向相同的方向運動，速度分別是v1和v2，且v2>v1。當第二個小球追上第乙個小球時兩球碰撞。
碰撞後的速度分別是v1′和v2′。碰撞過程中第乙個球所受另乙個球對它的作用力是f1，第二個球所受另乙個球對它的作用力是f2。
推導過程：
根據牛頓第二定律，碰撞過程中兩球的加速度分別是
根據牛頓第三定律，f1與f2大小方向即
所以有碰撞時兩球之間力的作用時間很短，用△t表示。這樣，加速度與碰撞前後速度的關係就是：
把加速度的表示式代入移項後得到
上式的物理意義是
【講解提高】結論：從上面的分析還可以看出，兩個物體碰撞過程中的每個時刻都有因此上面結論對過程中的任意兩時刻的狀態________也就是說，系統的動量在整個過程中一直因此，我們才說這個過程中動量是的。
【自學指導】閱讀課本13頁，完成下面練習。
1.動量守恆定律:
（1）內容：如果乙個系統或者這個系統的總動量保持不變。這個結論叫做動量守恆定律。
（2）守恆條件或者或者系統某一方向無外力或所受外力的向量和為 ，或外力遠內力，則系統在該方向動量守恆。
（3）表示式：，系統相互作用前總動量p 相互作用後總動量p′
（4）說明：向量性：以上表示式是向量表示式，列式前應先；
速度的相對性：即所用速度都是相對而言的。一般以為參考係。
同時性：動量守恆指系統在的動量恆定。等號左邊是作用前系統內各物體動量在同一時刻的向量和，等號右邊是作用後系統內各物體動量在另一同時刻的向量和．不是同一時刻的動量不能相加．
系統性：應用動量守恆定律時，應明確研究物件是乙個至少由兩個相互作用的物體組成的系統，同時應確保整個系統的初、末狀態的質量相等
注意：正確認識動量守恆定律，（1）區分內力和外力 （2）在總動量一定的情況下，每個物體的動量可以發生很大的變化
【自我檢測】
1、下列關於動量守恆的論述正確的是（）
a．某物體沿著斜面下滑，物體的動量守恆
b．系統在某方向上所受的合外力為零，則系統在該方向上動量守恆
c．如果系統內部有相互作用的摩擦力，系統的機械能必然減少，系統的動量也不再守恆
d．系統雖然受到幾個較大的外力，但合外力為零，系統的動量仍然守恆
2、把一支槍水平固定在小車上，小車放在光滑的水平面上，槍發射出一顆子彈時，關於槍、彈、車，下列說法正確的是
a．槍和彈組成的系統，動量守恆 b．槍和車組成的系統，動量守恆
c．三者組成的系統，因為槍彈和槍筒之間的摩擦力很小，使系統的動量變化很小，可以忽略不計，故系統動量近似守恆
d．三者組成的系統，動量守恆，因為系統只受重力和地面支援力這兩個外力作用，這兩個外力的合力為零
3.一質量為0.5 kg的小球以2.
0 m/s的速度和原來靜止在光滑水平面上的質量為1.0 kg的另一小球發生正碰，碰後以0.2 m/s的速度被**，碰後兩球的總動量是________kg·m/s，原來靜止的小球獲得的速度大小是________m/s.
4.在光滑的水平面上有一輛平板車，乙個人站在車上用大錘敲打車的左端。在連續敲打下，這輛車能持續地向右運動嗎？說明理由。
三、動量守恆定律的理解和應用
應用動量守恆定律解決問題的基本思路和一般方法
（1）分析題意，明確研究物件。在分析相互作用的物體總動量是否守恆時，通常把這些被研究的物體總稱為系統.對於比較複雜的物理過程，要採用程式法對全過程進行分段分析，要明確在哪些階段中，哪些物體發生相互作用，從而確定所研究的系統是由哪些物體組成的。
（2）要對各階段所選系統內的物體進行受力分析，弄清哪些是系統內部物體之間相互作用的內力，哪些是系統外物體對系統內物體作用的外力。在受力分析的基礎上根據動量守恆定律條件，判斷能否應用動量守恆。
（3）明確所研究的相互作用過程，確定過程的始、末狀態，即系統內各個物體的初動量和末動量的量值或表示式。
注意：在研究地面上物體間相互作用的過程時，各物體運動的速度均應取地球為參考係。
（4）確定好正方向建立動量守恆方程求解。
思考1：課本的例題1、例題2嚴格來說動量守恆嗎？如果不守恆課本是怎樣處理的？
思考2：如圖所示，斜面體a的質量為m，把它置於光滑的水平面上，一質量為m的滑塊b從斜面體a的頂部由靜止滑下，與斜面體分離後以速度v在光滑的水平面上運動，
在這一現象中，a、b兩物體分別受哪些力？
把a、b看做乙個系統，分析該系統所受外力？系統的動量守恆嗎？在水平方向的動量守恆嗎？
四、動量守恆定律的普適性
【自學指導】閱讀課本15頁動量守恆定律的普適性，完成提綱。
1.用牛頓運動定律解決問題要力。但是動量守恆定律只涉及過程的與的細節無關。這樣，問題往往能大大簡化。
2.牛頓運動定律只適用於運動問題，而動量守恆定律適用於運動。
3.動量守恆定律是乙個______的_____規律，它適用於目前為止物理學研究的一切領域。
【課堂檢測】
1、兩物體組成的系統總動量守恆，這個系統中（）
a．乙個物體增加的速度等於另乙個物體減少的速度
b．兩個物體的動量變化總是大小相等，方向相反
c.系統的總動量始終為零 d．系統總動量的變化為零
2、兩個相向運動的物體碰撞後都靜止，這說明兩物體原來的()．
a．速度大小相等b．質量大小相等c．動量大小相等d．動量相同
3、一小車靜止在光滑水平面上，甲、乙兩人分別站在左右兩側，整個系統原來靜止，則當兩人同時相向走動時()．
a．要使小車靜止不動，甲乙速率必相等
b．要使小車向左運動，甲的速率必須比乙的大
c．要使小車向左運動，甲的動量必須比乙的大
d．要使小車向左運動，甲的動量必須比乙的小
4、一人靜止於完全光滑的水平冰面上．現欲離開冰面，下列可行的方祛是()．
a．向後踢腿b．手臂向前甩c．在冰面上滾動d．脫下外衣水平丟擲
5．如圖所示，a、b兩物體的質量比ma∶mb=3∶2，它們原來靜止在平板車c上，a、b間有一根被壓縮了的彈簧，a、b與平板車上表面間動摩擦因數相同，地面光滑.當彈簧突然釋放後，則有
a．a、b系統動量守恆 b．a、b、c系統動量守恆
c．小車向左運動d．小車向右運動
6、甲乙兩個物體沿同一直線相向運動，甲物體的速度是6m/s，乙物體的速度是2m/s。碰撞後兩物體都沿各自原方向的反方向運動，速度都是4m/s，求甲乙兩物體的質量之比為
7、質量為30kg的小孩以8m/s的水平速度跳上一輛靜止在水平軌道上的平板車，已知平板車的質量為90kg，求小孩跳上車後他們共同的速度。
8、如圖所示，質量mb=1kg的平板小車b在光滑水平面上以v1=1m/s的速度向左勻速運動．當t=0時，質量ma=2kg的小鐵塊a以v2=2 m/s的速度水平向右滑上小車，a與小車間的動摩擦因數為μ=0.2。若a最終沒有滑出小車，取水平向右為正方向，g＝10m/s2，求：
a在小車上停止運動時，小車的速度大小。（有幾種方法，對比一下）
9、質量為40kg的小車上站著乙個質量為60kg的人，小車與人一起在光滑的水平軌道上以1m/s的速度運動。求：
（1）若人相對地面以2m/s的速度水平向車後方跳出，車的速度變為多少？
（2）若人相對地面以2m/s的速度水平向車前方跳出，車的速度又變為多少？
10、（選作）細線下吊著乙個質量為m1的沙袋，構成乙個單擺，擺長為l,一顆質量為m的子彈水平射入沙袋並留在沙袋中，隨沙袋一起擺動。已知沙袋擺動時擺線的最大偏角是θ，求子彈射入沙袋前的速度。
動量守恆定律
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動量守恆定律教學案學生版
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