【正文】 仍按原方向飛行，其速度測(cè)得為50m/s，另一小塊質(zhì)量為200g，求它的速度的大小和方向。分析：手雷在空中爆炸時(shí)所受合外力應(yīng)是它受到的重力G＝(m1+m2)g，可見系統(tǒng)的動(dòng)量并不守恒。但在水平方向上可以認(rèn)為系統(tǒng)不受外力，所以在水平方向上動(dòng)量是守恒的。強(qiáng)調(diào)：正是由于動(dòng)量是矢量，所以動(dòng)量守恒定律可在某個(gè)方向上應(yīng)用。那么手雷在以10m/s飛行時(shí)空氣阻力(水平方向)是不是應(yīng)該考慮呢？(上述問題學(xué)生可能會(huì)提出，若學(xué)生不提出，教師應(yīng)向?qū)W生提出此問題。)一般說當(dāng)v＝10m/s時(shí)空氣阻力是應(yīng)考慮，但爆炸力(內(nèi)力)比這一阻力大的多，所以這一瞬間空氣阻力可以不計(jì)。即當(dāng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時(shí)，外力可以不計(jì)，系統(tǒng)的動(dòng)量近似守恒。板書：F內(nèi)F外時(shí)p′≈p。解題過程：設(shè)手雷原飛行方向?yàn)檎较?，則v0＝10m/s，m1的速度v1＝50m/s，m2的速度方向不清，暫設(shè)為正方向。板書：設(shè)原飛行方向?yàn)檎较?，則v0＝10m/s，v1＝50m/s；m1＝，m2＝。系統(tǒng)動(dòng)量守恒：(m1+m2)v0＝m1v1+m2v2此結(jié)果表明，質(zhì)量為200克的部分以50m/s的速度向反方向運(yùn)動(dòng)，其中負(fù)號(hào)表示與所設(shè)正方向相反。例4．機(jī)關(guān)槍重8kg，射出的子彈質(zhì)量為20克，若子彈的出口速度是1 000m/s，則機(jī)槍的后退速度是多少？分析：在水平方向火藥的爆炸力遠(yuǎn)大于此瞬間機(jī)槍受的外力(槍手的依托力)，故可認(rèn)為在水平方向動(dòng)量守恒。即子彈向前的動(dòng)量等于機(jī)槍向后的動(dòng)量，總動(dòng)量維持“零”值不變。板書：設(shè)子彈速度v，質(zhì)量m；機(jī)槍后退速度V，質(zhì)量M。則由動(dòng)量守恒有MV＝mv小結(jié)：上述兩例都屬于“反沖”和“爆炸”一類的問題，其特點(diǎn)是F內(nèi)F外，系統(tǒng)近似動(dòng)量守恒。演示實(shí)驗(yàn)：反沖小車實(shí)驗(yàn)點(diǎn)燃酒精，將水燒成蒸汽，氣壓增大后將試管塞彈出，與此同時(shí)，小車后退。與爆炸和反沖一類問題相似的還有碰撞類問題。演示小球碰撞(兩個(gè))實(shí)驗(yàn)。說明在碰撞時(shí)水平方向外力為零(豎直方向有向心力)，因此水平方向動(dòng)量守恒。結(jié)論：碰撞時(shí)兩球交換動(dòng)量(mA＝mB)，系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。例5．討論質(zhì)量為mA的球以速度v0去碰撞靜止的質(zhì)量為mB的球后，兩球的速度各是多少？設(shè)碰撞過程中沒有能量損失，水平面光滑。設(shè)A球的初速度v0的方向?yàn)檎较?。由?dòng)量守恒和能量守恒可列出下述方程：mAv0＝mAvA+mBvB ①解方程①和②可以得到引導(dǎo)學(xué)生討論：(1)由vB表達(dá)式可知vB恒大于零，即B球肯定是向前運(yùn)動(dòng)的，這與生活中觀察到的各種現(xiàn)象是吻合的。(2)由vA表達(dá)式可知當(dāng)mA＞mB時(shí)，vA＞0，即碰后A球依然向前即碰后A球反彈，且一般情況下速度也小于v0了。當(dāng)mA＝mB時(shí)，vA＝0，vB＝v0，這就是剛才看到的實(shí)驗(yàn)，即A、B兩球互換動(dòng)量的情形。(3)討論極端情形：若mB→∞時(shí)，vA＝v0，即原速反彈；而vB→0，即幾乎不動(dòng)。這就好像是生活中的小皮球撞墻的情形。在熱學(xué)部分中氣體分子與器壁碰撞的模型就屬于這種情形。(4)由于vA總是小于v0的，所以通過碰撞可以使一個(gè)物體減速，在核反應(yīng)堆中利用中子與碳原子(石墨或重水)的碰撞將快中子變?yōu)槁凶印?．動(dòng)量守恒定律是對(duì)同一個(gè)慣性參照系成立的。例6 質(zhì)量為M的平板車靜止在水平路面上，車與路面間的摩擦不計(jì)。質(zhì)量為m的人從車的左端走到右端，已知車長為L，求在此期間車行的距離？分析：由動(dòng)量守恒定律可知人向右的動(dòng)量應(yīng)等于車向左的動(dòng)量，即mv＝MV 用位移與時(shí)間的比表示速度應(yīng)有動(dòng)量守恒定律中的各個(gè)速度必須是對(duì)同一個(gè)慣性參照系而言的速 的速度，以致發(fā)生上述錯(cuò)誤。五、小結(jié)：應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí)必須注意：(1)所研究的系統(tǒng)是否動(dòng)量守恒。(2)所研究的系統(tǒng)是否在某一方向上動(dòng)量守恒。(3)所研究的系統(tǒng)是否滿足F內(nèi)F外的條件，從而可以近似地認(rèn)為動(dòng)量守恒。(4)列出動(dòng)量守恒式時(shí)注意所有的速度都是對(duì)同一個(gè)慣性參照系的。(5)一般情形下應(yīng)先規(guī)定一個(gè)正方向，以此來確定各個(gè)速度的方向(即以代數(shù)計(jì)算代替一維矢量計(jì)算)。第五篇：高一物理高一全部教案(共52個(gè))（本站推薦）牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍一、教學(xué)目標(biāo)：知道牛頓定律的適用范圍；了解經(jīng)典力學(xué)在科學(xué)研究和生產(chǎn)技術(shù)中的廣泛應(yīng)用；知道質(zhì)量與速度的關(guān)系，知道在高速運(yùn)動(dòng)中必須考慮速度隨時(shí)間的變化。二、教學(xué)重點(diǎn)：牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍。三、教學(xué)難點(diǎn)：高速運(yùn)動(dòng)的物體，速度和質(zhì)量之間的變化關(guān)系。四、教學(xué)方法：閱讀法、歸納法、講練法五、教學(xué)用具：投影儀、投影片六、教學(xué)步驟：導(dǎo)入新課自從17世紀(jì)以來，以牛頓定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典地學(xué)不斷發(fā)展，取得了巨大的成就，經(jīng)典力學(xué)在科學(xué)研究和生產(chǎn)技術(shù)中有了廣泛的應(yīng)用，從而證明了牛頓運(yùn)動(dòng)定律的正確性。但是，牛頓運(yùn)動(dòng)定律也不是萬能的，它也有一定適用范圍，那么牛頓運(yùn)動(dòng)定律在什么范圍內(nèi)適用呢？新課教學(xué)：（一）用投影片出示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)：1：知道牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍。2：了解經(jīng)典力學(xué)在科學(xué)研究和生產(chǎn)技術(shù)中的廣泛應(yīng)用。3：了解質(zhì)量之間的關(guān)系。（二）學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過程：1：牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍：（1）指導(dǎo)學(xué)生閱讀P67頁課文；（2）用投影片出示思考題：a：對(duì)于宏觀物體，牛頓運(yùn)動(dòng)定律在什么情況下適用？在什么情況下不適用？b：牛頓運(yùn)動(dòng)定律對(duì)微觀粒子適用嗎？（3）學(xué)生回答后，老師歸納總結(jié)：a：牛頓運(yùn)動(dòng)定律對(duì)于處理宏觀低速運(yùn)動(dòng)問題是完全適用的；b：但對(duì)于接近光速時(shí)宏觀物體的高速運(yùn)動(dòng)問題，牛頓運(yùn)動(dòng)定律已不再適用。原因：20世紀(jì)初，物理學(xué)家愛因斯坦提出了狹義相對(duì)論，他指出物質(zhì)的質(zhì)量要隨速度的增大而增大，而在經(jīng)典力學(xué)中，認(rèn)為質(zhì)量是固定不變的。c：相對(duì)論和量子力學(xué)的出現(xiàn)，又說明了人類對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)是更加深入了，而不表示經(jīng)典力學(xué)失去意義。d：牛頓運(yùn)動(dòng)定律對(duì)微觀粒子不再適用。2：對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律一章進(jìn)行小結(jié)：（用復(fù)合投影片逐步展示本章的知識(shí)要點(diǎn)）236。239。0239。牛頓第一定律236。F合=0時(shí)，a=（慣性定律）237。239。238。慣性——一物體本身固有的屬性239。239。236。F合=ma174。a與F合方向一致239。239。239。牛頓運(yùn)動(dòng)定律237。牛頓第二定律237。超（失）重：由豎直方向的加速度方向決定239。239。，與運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)。238。239。239。236。等值239。239。239。牛頓第三定律174。作用力和反作用力的關(guān)系237。反向239。239。共線239。238。238。七：小結(jié)：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道了：牛頓運(yùn)動(dòng)定律只適用于低速運(yùn)動(dòng)的宏觀物體，但是這并不意味著牛頓運(yùn)動(dòng)定律失去了它的意義。八、板書設(shè)計(jì)：236。適于宏觀低速問題239。牛頓運(yùn)動(dòng)定律237。不能用來處理高速問題239。一般不適于微觀粒子238。