3-5-----1.2第一课时教案
科目：物理 教师： 授课时间：第 周 星期1
单元（章节）课题
第一章碰撞与动量守恒定律
本节课题
1.2 探究物体碰撞时动量的变化规律
三维目标
1、知识与技能：通过实验探究得出物体碰撞时动量的变化规律。
2、过程与方法：经历实验设计（设计实验步骤、实验数据表格）、进行实验与收集证据、分析论证、评估、交流等得出物体碰撞时动量的变化规律。
3、情感态度与价值观：培养学生的探究能力、创新意识和实事求是的科学态度。
提炼的课题
探究物体碰撞时动量的变化规律
教学重难点
教学重点:设计实验进行实验
教学难点:设计实验
教 学 过 程
引入新课
问题创设：课本提供的情景:这位自信的同学为什么会掉到水里？
导入新课;小球碰撞时，它们的动量变化将遵循怎样的规律呢？
新课教学
实验预习;阅读课本11-12页，思考完成以下学习任务。
选择一实验方案
2.设计实验步骤
3设计实验数据表格.
交流设计的合理性。
分组实验;
合理分工;操作者 实验数据记录着
按步骤实验
三分析、论证
四评估交流;
课堂小结
1．在高速公路上发生一起交通事故，一辆质量为15000 kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3000 kg向北行驶的卡车，碰后两车接在一起，并向南滑行了一段距离后停止.根据测速仪的测定，长途客车碰前以20 m/s的速度行驶，由此可判断卡车碰前的行驶速率为?
A．小于10 m/s?
B．大于10 m/s小于20 m/s?
C．大于20 m/s小于30 m/s?
D．大于30 m/s小于40 m/s
2．如图所示，A、B两物体的质量比mA∶mB=3∶2，它们原来静止在平板车C上，A、B间有一根被压缩了的弹簧，A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面光滑.当弹簧突然释放后，则有?
A．A、B系统动量守恒
B．A、B、C系统动量守恒?
C．小车向左运动
D．小车向右运动?
3．把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射出一颗子弹时，关于枪、弹、车，下列说法正确的是?
A．枪和弹组成的系统，动量守恒?
B．枪和车组成的系统，动量守恒?
C．三者组成的系统，因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小，使系统的动量变化很小，可以忽略不计，故系统动量近似守恒?
D．三者组成的系统，动量守恒，因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用，这两个外力的合力为零?
课堂检测方案
课后作业布置
自我小测
1下列关于动量的说法正确的是( )
A．质量大的物体的动量一定大
B．质量和速率都相同的物体的动量一定相同
C．一个物体的速率改变，它的动量一定改变
D．一个物体的运动状态变化，它的动量一定改变
2关于动量的概念，下列说法正确的是( )
A．动量大的物体惯性一定大
B．动量大的物体运动的一定快
C．动量相同的物体运动方向一定相同
D．动量相同的物体速度小的惯性大
3若一个物体(质量不变)的动量发生了变化，则物体运动的( )
A．速度大小一定改变了
B．速度方向一定改变了
C．速度一定变化了
D．加速度一定不为零
4两球相向运动，发生正碰，碰撞后两球均静止，于是可以断定，在碰撞以前( )
A．两球的质量相等
B．两球的速度大小相同
C．两球的动量大小相等
D．以上都不能断定
5在下列各种现象中，动量守恒的是( )
A．在光滑水平面上两球发生正碰，两球构成的系统
B．车原来静止在光滑水平面上，车上的人从车头走到车尾，人与车系统
C．水平放置的弹簧，一端固定，另一端与置于光滑水平面上的物体相连，令弹簧伸长，使物体运动，物体与弹簧系统
D．打乒乓球时，球与球拍系统
6.质量为M的物块以速度V运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等。两者质量之比M/m可能为( )
A．2 B．3 C．4 D．5
7场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A、B，它们的质量分别为m1、m2，电量分别为q1、q2，A、B两球由静止释放，重力加速度为g，则小球A和B组成的系统动量守恒满足的关系式为______________。
8沿水平方向飞行的手榴弹，它的速度是20 m/s，在空中爆炸后分裂成1 kg和0.5 kg的两部分，其中0.5 kg的那部分以10 m/s的速度沿原速度的反向运动，求另一部分爆炸后瞬间的速度是多少？
9在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速率v0向右运动。在小球的前方O点处有一质量为m2的小球B处于静止状态，如图所示。小球A与小球B发生正碰后小球A、B均向右运动。小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇，PQ＝1.5PO。假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性的，求两小球质量之比m1∶m2。
10如图所示，一辆小车在光滑水平面上匀速前进，速度为v0，其质量为M，小车由AB、BC两部分组成，其中AB部分光滑，BC部分装有细沙。
(1)若一质量为m的物体相对于地面竖直落到小车光滑的AB部分，则小车的速度为多大？
(2)若质量为m的物体相对于地面竖直落到小车的BC段的细沙中，则小车的最终速度为多少？
(3)若一质量为m的小球从距车厢BC部分高为h的某处，以速度v0且与小车运动相同的方向水平抛出，落入小车的BC部分的细沙中，则小车的最终速度为多大？
(4)若从小车中向外相对于地面竖直向上弹射一质量为m的物体，求小车的速度大小。
11为了采集木星和火星之间星云的标本，将航天器制成勺形，航天器质量为104 kg，正以10 km/s的速度运行，星云物质速度为100 m/s，方向与航天器相同，航天器没有开启动力装置。如果每秒钟可搜集10 kg星云物质，一个小时后航天器的速度变为多少？
参考答案
1解析：根据动量的定义，它是质量和速度的乘积，因此它由质量和速度共同决定，故A错。又因为动量是矢量，它的方向与速度的方向相同，而质量和速率都相同的物体，其动量大小一定相同，但方向不一定相同，故B错。一个物体的速率改变，则它的动量大小就一定改变，故C对。物体的运动状态变化，则它的速度就一定发生了变化，它的动量也就发生了变化，故D对。正确选项为C、D。
答案：CD
2解析：根据p＝mv，知选项A、B错，D对；动量是矢量，其方向是速度的方向，选项C正确。
答案：CD
3解析：根据Δp＝p2－p1＝mΔv可知，在质量不变的前提下，动量发生了变化，一定是速度发生了变化，速度变化就一定有加速度，所以选项C、D正确。
答案：CD
4解析：碰撞后总动量为零，则碰撞以前总动量也必为零，因此选项C正确。
答案：C
5解析：根据动量守恒定律的条件判断知A、B正确。
答案：AB
6解析：本题考查动量守恒，根据动量守恒和能量守恒得设碰撞后两者的动量都为p，则总动量为2p，根据p2＝2mEk，以及能量的关系得≥＋·≤3，所以A、B正确。
答案：AB
7答案：E(q1＋q2)＝(m1＋m2)g
8解析：手榴弹爆炸前后系统动量守恒。
根据动量守恒定律m0v0＝m1v1＋m2v2
规定v0的方向为正方向，则
v2＝＝ m/s
＝35 m/s
方向与原速度方向相同。
答案：35 m/s，方向与原速度方向相同
9解析：从两小球碰撞后到它们再次相遇，小球A和B的速度大小保持不变，根据它们通过的路程，可知小球B和小球A在碰撞后的速度大小之比为4∶1
两球碰撞过程有：m1v0＝m1v1＋m2v2
m1v＝m1v＋m2v
解得＝2。
答案：2
10解析：(1)小车与物体所组成的系统在水平方向不受外力，所以系统在水平方向上动量守恒。由于质量为m的物体竖直落在小车光滑的AB部分，因而，物体与小车在水平方向没有力的作用，两者在水平方向上的动量均保持不变。因为小车的质量不变，所以小车的速度仍为v0。
(2)物体落到车厢后最终与小车具有相同的速度，设为v1，则由动量守恒定律可得Mv0＝(M＋m)v1，v1＝，方向与v0的方向相同。
(3)以小车与小球为研究对象，水平方向动量守恒，则Mv0＋mv0＝(M＋m)v
所以v＝v0。
(4)物体相对于地面被竖直弹射出，所以物体在水平方向射出的速度为零，由动量守恒定律可得Mv0＝(M－m)v2，v2＝，v2与v0方向相同。
答案：(1)v0 (2) (3)v0 (4)
11解析：这是一道结合天体运动使用动量守恒定律的题目，动量守恒定律中的速度不一定都是以地面为参考系，只要相对于同一参考系就可以，题目中的速度是相对于谁没有说明，我们可以认为相对于同一天体。
由动量守恒定律：m航v航＋(Δmt)v云＝(m航＋Δmt)v，代入数据解得v＝2 250 m/s。
答案：2 250 m/s
