动量守恒定律精选(九篇)
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第1篇：动量守恒定律范文
动量守恒定律成立的条件：①系统不受外力或者所受外力之和为零；②系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计；③系统在某一方向上不受外力或者所受的外力分量之和为零，则该方向上分动量守恒。④全过程的某一阶段符合以上条件之一，则该阶段动量守恒。
动量守恒定律常应用于碰撞、爆炸、反冲等类问题，碰撞、爆炸类问题的共同特点是：物体间的相互作用突然发生，作用时间很短，相互作用的内力远大于系统所受的外力，此时外力的影响可以忽略不计，可以应用动量守恒定律。喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动的实例，在反冲现象问题中，系统的动量守恒。
类型一 碰撞类问题
例1 如下图所示，光滑水平地面上有大小相同的a、b两球在同一条直线上运动。两球质量关系为mb＝2ma，规定向右为正方向，a、b两球的动量均为6 kg•m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后a球的动量增量为－4 kg•m/s。则（ ）。
a. 左方是a球，碰撞后a、b两球速度大小之比为2∶5
b. 左方是a球，碰撞后a、b两球速度大小之比为1∶10
c. 右方是a球，碰撞后a、b两球速度大小之比为2∶5
d. 右方是a球，碰撞后a、b两球速度大小之比为1∶10
思路 根据所规定的正方向及a、b两球碰撞前的动量，可确定a球位置。根据a球动量变化和动量守恒定律可求得碰撞后a、b两球的动量，然后求出碰撞后a、b两球速度大小之比。
解析 因为a、b两球的初动量均大于零，所以a、b两球碰撞前均向右运动，由于碰撞前a的速度大于b的速度，因此过程是a球追上b球发生碰撞，所以a球在左方。
碰撞后，a球的动量增量为－4 kg•m/s，
根据动量守恒定律可知，碰撞后，b球的动量增量为4 kg•m/s，
所以碰撞后a球的动量为2 kg•m/s，b球的动量为10 kg•m/s，即
mava＝2 kg•m/s，mbvb＝10 kg•m/s，且mb＝2ma，则va∶vb＝2∶5。答案选a。
点评 动量守恒定律是矢量式，解题时应遵循以下原则：先选定正方向，与正方向相同的矢量取正号，与正方向相反的矢量取负号；未知矢量设定为正号，求出的结果若大于零，则与正方向相同，若小于零则与正方向相反。
本题中规定向右为正方向，a、b两球碰撞前动量均大于零，表明a、b两球碰撞前均向右运动，认识到这点，对解决本题起着至关重要的作用。
类型二 人船模型类问题
例2 如下图所示，质量为m的人站在质量为m、长为l的静止小船的左端，若不计水的阻力。当他从船的左端走到右端时，人和船对地面的位移大小各是多少？
思路 人和船组成的系统动量守恒，建立人、船相对地面移动的距离与船长之间的关系联立方程求解。
第2篇：动量守恒定律范文
关键词：气垫导轨 碰撞 动量守恒定律
中图分类号：G642.0 文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.21.153
“验证动量守恒定律”是人民教育出版社选修3-5第十六章第二节的内容，本实验是高中物理中考查的验证性实验之一。在近几年的高考中都有出现。
在普通物理新课程标准中对这一部分有所界定。课标要求一共有三点，分别为：
第一，探究物体弹性碰撞的一些特点。知道弹性碰撞和非弹性碰撞。
可以通过光滑水平面上或气垫导轨上物体的碰撞来学习弹性碰撞，也可以通过频闪照片的分析来学习。关于弹性碰撞和非弹性碰撞，学生知道以是否有机械能的损失来区分就可以了，不比设计能量损失的多少。
第二，通过实验，理解动量和动量守恒定律，能用动量守恒定律定性分析一维碰撞问题。知道动量守恒定律的普遍意义。
尽管能够把力与质量、加速度的关系式变形来得到动量定理，进而得到动量守恒定律，但是由于这个定律的普遍性和独立性，标准要求直接通过实验来学习它。关于动量守恒定律，要求是较高的“理解”层次，应该能够在不同的情境中应用。
要求用动量守恒定律分析一维碰撞问题和反冲运动。可以学习“系统”概念。
第三，通过物理学中的动量守恒定律，体会自然界的和谐和统一。
这条标准是对情感方面的要求。要求达到这样的要求，一是要明白相对论结论的含义，二是要知道建立的过程，即旧的理论遇到了什么问题，是怎样解决的，新的理论怎样得到了实验和观测的支持。
在活动建议中，制作水火箭是一项成熟的课外活动，所用材料简单，成功率高，应该做一做。
气垫导轨（简称气轨）是实验室常用的力学实验装置。在物理学中有很多实验都应用到，比如说验证力与加速度、质量的关系即牛顿第二定律；验证机械能守恒定律等实验。在气轨上研究各种碰撞情况是很有趣的，对深刻理解动量守恒定律是很有帮助的。若物体系所受合外力在某个方向的分量为零，则该物体系在这个方向上的总动量守恒。则理论上m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'其中v1为m1的碰前的速度，v1'为m1碰后的速度，v2为m2碰前的速度，v2'为m2碰后的速度。本实验研究验证两滑块从不同方向运动相碰的动量守恒定律。
本实验采取两质量相等的滑块，在误差允许的范围内只需看速度差值即可，便于实验研究观察。
实验数据如下：
其中挡光片的距离为1cm，两个挡光片之间的距离为21.8cm，m1=m2=（228+50）g=278g
表一：
[[两光电门之间的距离cm＼&m1的速度V1 cm/s＼&m2的速度v2cm/s＼&v1'的速度cm/s＼&v2'的速度cm/s＼&v1-- v2
cm/s＼&v1'-v2'
cm/s＼&v
cm/s＼&v
m/s＼&29.5＼&60.50＼&71.17＼&62.97＼&57.50＼&10.67＼&5.47＼&5.20＼&0.0520＼&69.11＼&91.07＼&79.81＼&64.64＼&21.96＼&15.16＼&6.80＼&0.0680＼&56.79＼&75.41＼&67.93＼&55.13＼&8.62＼&12.60＼&4.18＼&0.0418＼&]]
从这三组数据可看出在误差允许的范围内，速度的差值并不是近似相等的，按照理论上气垫导轨消除了固体间的摩擦阻力，在实验时控制好条件，理论上在误差允许的范围内应该是守恒的，可为什么我们的实验数据与理论不相符。
虽然气轨运用了气垫技术，在导轨表面和滑块内表面之间形成一薄层气垫，将滑块浮起，使其不与导轨表面接触，不存在固体间的滑动摩擦阻力。但气垫中空气的粘滞摩擦阻力及周围空气对滑块的阻力仍然存在，而这些摩擦阻力的大小与滑块的速度、气流的压强、质量等都有关系，且这些量都难以得到准确的控制。若体系所受合外力在某个方向的分量为零，则该体系在这个方向上的总动量守恒。但是当在碰撞方向上合外力为零的条件不能满足时，如何使其对实验结果的影响减少到最低限度呢？这除了使滑块在碰撞方向受到的合外力尽可能小，也就是使滑块在水平时气轨上运动时受到的摩擦阻力尽量小。比如，气量要充足、稳定，滑块与气轨表面密合 程度要良好等。同时为了使合外力作用的时间尽可能短，应该让光电门的位置尽量靠近碰撞地点，也就是尽可能地记录下两滑块碰撞前和碰撞后的一瞬间的速度。
应该让光电门的位置尽量靠近碰撞地点，那就需要控制好两个光电门之间的距离，这个距离到底是多少才是最恰当合适的？针对这一问题本人做了如下实验。
实验数据如下：
其中挡光片的距离为1cm，两个挡光片之间的距离为21.8cm，m1=m2=（228+50）g=278g
表二：
[[两光电门之间的距离cm＼&m1的速度v1 cm/s＼&m2的速度v2cm/s＼&v1'的速度cm/s＼&v2'的速度cm/s＼&v1-- v2
cm/s＼&v1'-v2'
cm/s＼&v
cm/s＼&v
m/s＼&26＼&103.84＼&117.51＼&95.51＼&96.71＼&17.39＼&28.51＼&11.12＼&0.1112＼&118.91＼&101.52＼&84.46＼&112.61＼&17.39＼&28.51＼&11.12＼&0.1112＼&27＼&90.66＼&97.85＼&84.89＼&81.17＼&7.19＼&3.72＼&3.47＼&0.0347＼&98.62＼&92.94＼&79.24＼&90.09＼&5.68＼&10.85＼&15.63＼&0.1563＼&28＼&88.18＼&100.70＼&80.91＼&82.24＼&12.52＼&-1.33＼&13.85＼&0.1385＼&92.42＼&94.43＼&79.62＼&86.13＼&2.01＼&-6.05＼&8.52＼&0.0852＼&29＼&57.11＼&73.80＼&64.47＼&54.02＼&16.69＼&10.45＼&6.24＼&0.0624＼&100.30＼&105.93＼&83.33＼&85.18＼&5.63＼&-1.85＼&7.48＼&0.0748＼&56.59＼&70.72＼&63.85＼&53.33＼&4.13＼&10.52＼&6.39＼&0.0639＼&62.23＼&71.58＼&62.62＼&59.52＼&9.35＼&3.10＼&6.25＼&0.0625＼&78.80＼&98.72＼&79.43＼&68.68＼&9.92＼&3.65＼&6.27＼&0.0627＼&29.5＼&60.50＼&71.17＼&62.97＼&57.50＼&10.67＼&5.47＼&5.20＼&0.0520＼&69.11＼&91.07＼&79.81＼&64.64＼&21.96＼&15.16＼&6.80＼&0.0680＼&56.79＼&75.41＼&67.93＼&55.13＼&8.62＼&12.60＼&4.18＼&0.0418＼&30＼&78.62＼&87.72＼&73.15＼&72.15＼&9.16＼&1.00＼&8.16＼&0.0816＼&88.11＼&90.05＼&73.42＼&81.77＼&2.39＼&-8.35＼&10.74＼&0.1074＼&31＼&79.37＼&75.13＼&57.54＼&75.08＼&4.24＼&-17.54＼&21.78＼&0.2178＼&75.13＼&68.07＼&50.48＼&70.03＼&7.00＼&19.55＼&12.55＼&0.1255＼&]]
实验结论：通过以上实验数据分析，在误差允许的范围内，挡光片的距离为1cm，两个挡光片之间的距离为21.8cm，两光电门之间的距离为29cm时，此时两滑块在光电门碰撞的速度恰好是计时器记录的速度，验证动量守恒定律是比较恰当的。
实验分析：
实验步骤：
①用物理天平称量两滑块的质量m1 ，m2；
②调节气垫导轨水平，使计时器进入工作状态；
③确定光电门之间的距离为29.5cm，将滑块m1 ，m2放置在两端的一定距离，使两滑块m1 ，m2处于静止状态。
④用手分别轻轻推动两滑块m1 ，m2使其相碰，计时器分别记录下v1、v2、v1'、v2'的速度，填入表一中；
⑤重复三次此情况来验证动量守恒。
⑥改变两光电门之间的距离，重复以上实验步骤，把数据填入表二中。
误差的分析如下。
①气垫导轨无法调节到完全水平，使实验存在误差；
②导轨存在一定的摩擦力，影响实验数据；
③滑块质量用物理天平称量不够精确；
④导轨时间长老化，不够精确；
⑤计时器本身有一定的反应时间，记录的素的不够准确；
⑥计算时选取的有效数字，导致实验误差；
⑦用手推动滑块，速度控制不好，存在误差。
讨论改进：
阻力是误差的主要来源，而气垫导轨调平以后可以保证滑块在导轨上运动时所受的摩擦力是相同的，可以减小实验误差。气垫导轨的调平一共分为两种，一种是横向调平，一种是纵向调平。
横向调平是比较容易做到的，机械去调平。一般用水平仪放在滑块的背部，依图一调整螺丝1（或是2），使水平的气泡处于中间，然后把滑块连同水平仪拿起旋转180度后，在放到气轨上，观察水平仪的气泡是否处于水平位置，若不在水平位置需要重新调整螺丝1（或2），通过反复调整使水平仪的气泡处于中间位置或是处于对称位置，这就表示气垫导轨已经调节水平。
图1为气垫导轨的俯视图，1 2 3 为螺丝钉
在横向调平的基础上，进行纵向调平，打开气源后，滑块在气轨上自由漂浮，通过调节螺丝3，来使气轨平衡。理论上如果气轨平衡，滑块应该处于静止的状态，但是实际操作中是很难达到的。这是由于外界的干扰，比如说是起源的震动等等。滑块会在气轨上左右移动，只要保证滑块在气轨上缓慢移动即可，此时则认为气轨已经平衡。再对气轨进行细微的调节，使两个光电门保持一定的距离，让滑块往返于两个光电门之间，若没有摩擦力的存在，气垫导轨已经调节水平，则滑块通过两个光电门所用的时间应该相同，但是在前面已经说过摩擦力总是存在的，通过两个光电门的时间只要近似相等相差不大即可，若是通过两个光电门所用的时间相差的话需要仔细的调整，达到两个时间近似相等。
参考文献：
第3篇：动量守恒定律范文
Abstract： Air cushion guideprovides a low resistance environment and uses the photoelectric timing devicewith high accuracy， which not only effectively reduce the experimental error，test and also can do a lot of kinematics and dynamics. Due to its ability tostudy a variety of movement of the momentum transfer， therefore， it is often choseto verify the law of conservation of momentum. However， we found in previousexperimental teaching， the experimental error is very large. This paper foundthat the effect of distance on the experimental results is not great throughthis study， the standard deviation of the experimental results is more large withthe more quality， and the perfect elastic of speed in non-perfectly elasticcollision is between the 50cm/s-60cm/s.
关键词： 气垫导轨；动量守恒；误差
Key words： air cushion guide；conservation of momentum；error
中图分类号：O313.2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）10-0312-02
0 引言
测量值与真值之差异称为误差，物理实验离不开对物理量的测量，测量有直接的，也有间接的。由于仪器、实验条件、环境等因素的限制，测量不可能无限精确，物理量的测量值与客观存在的真实值之间总会存在着一定的差异，这种差异就是测量误差。本文通过对气垫导轨上“动量守恒定律”验证的误差分析，得出距离对实验结果的影响并不是很大，质量越大实验结果的标准偏差越大，在非完全弹性碰撞中速度的最佳范围是50cm/s-60cm/s。
1 实验仪器
2 实验原理
当在水平导轨上，两个滑块沿着直线做对心碰撞时，如果对滑块运动过程中受到的粘滞性阻力和空气阻力忽略不计，那么，在水平方向上，两个滑块除了受到彼此相互作用的内力外，不受其它任何力的作用。因此，两滑块的总动量在碰撞前后根据动量守恒定律是保持不变的。
3 实验内容
3.1 非完全弹性碰撞 m1=m2=123.60g，m3=242.90g，m1撞击m2，m2碰撞前是静止的，即v20=0
3.2 完全弹性碰撞 m■■=m■■=133.60g，m■■=252.90g
3.3 完全非弹性碰撞 m■■=m■■=133.85g，m■■=253.15g
4 实验结果与分析
通过对以上实验结果的分析，可以直观的看到：首先，距离对实验结果的影响并不是很大；其次，质量对实验结果的影响是很大的，不难看出质量越大实验结果的标准偏差越大；最后，速度对实验结果的影响要分为什么性质的碰撞，在非完全弹性碰撞中速度的最佳范围是50cm/s-60cm/s。
5 问题与讨论
通常在调节水平的时候，往往对忽略不计摩擦力和空气阻力做出说明，但是在实际的碰撞试验中，试验结果是会受到阻力的一定影响的。通常不断的对旋钮进行调节以达到速度相等的情况，是为了使得从左向右的滑块经过两个光电门的速度能够大致相等，即用“人为水平”抵消了运动过程中的摩擦力从而有效减小了误差。实际上，达到这个效果后，气轨会发生略微的倾斜。由于习惯性从左向右的推动滑块，此时的摩擦阻力是向左的，在“人为水平”作用后，气轨往往是左高右低，这样以来，当试着将滑块从右往左开始推动的时候，滑块实际不仅要克服自身的重力分力，其所受的摩擦阻力也会逐渐增大，因此，碰撞前后具有较大的动量差。滑块在气轨上运动时，根据流体力学的相关理论会受到气垫层粘滞阻力、喷射阻力和非气垫层粘滞阻力[1][2]这些阻力。气流是从导轨中腔输入，然后从表面喷出，气流从左至右流过，由于气流的速度不高，所以流动是流稳定有序的流动，这样随着气流流动的前进方向，压强会逐渐降低。所以上游的压力肯定比下游大。另外，由于v是相等的，同一处压强p与密度p成正比，喷气后密度减小，越靠近下游越小。因此，左边气层厚一些，右边薄一些，滑块从左往右运动所受的气体阻力与从右向左运动所受的阻力就不同了[3]。
参考文献：
[1]吴望一.流体力学[M].北京：北京大学出版社，1982.
第4篇：动量守恒定律范文
题目：质量M=200kg的平板车载着质量m=50kg的人在光滑水平地面上一起以v0=4.0m/s的速度匀速前进。某一时刻人从车尾以相对车u=1.0m/s的速度沿与车运动相反方向水平跳下车，求人跳离车后平板车运动的速度。
错解一：设人跳出的瞬间平板车的速度为v，则其动量为Mv，根据动量守恒定律有：
（M+m）v0=Mv，
解得：v=M+mM v0=200+50200× 4.0m/s=5.0m/s。
误区分析：因人在跳出之前，人和平板车是一个整体。因此，尽管人跳下了车，但人在刚脱离车的瞬间，人和平板车仍为一个系统，而不能用系统的一部分（平板车）代替整体。此解忽视了动量守恒定律的整体性，因此解析错误。
错解二：人跳出车时，车的动量为Mv，人的动量为m（u+v），根据动量守恒定律有：
（M+m）v0=Mv+m（u+v），
解得：v=v0-mM+mu =（4.0-50200+50× 1.0）m/s=3.8m/s。
误区分析：此解注意到系统的整体性，但没有考虑到人跳出车前后动量方向的变化，而是简单地采用了代数和，忽略了动量的矢量性，所以解析错误。
错解三：选平板车的前进方向为正方向，人跳出车后，车的动量为Mv，人的动量为-mu，根据动量守恒定律有：
（M+m）v0=Mv-mu，
解得：v=v0+m（v0+u）M =4.0+50×（4.0+1.0）200 m/s=5.25m/s。
误区分析：此解照顾了系统的整体性和矢量性，但是人在跳出车之前系统的动量（M+m）v0和人在跳出车后系统的一部分（平板车）的动量Mv都是相对地面这一参考系而言的，而此时系统的另一部分（人）的动量-mu却是相对车这一参考系而言的，同一系统的两个不同部分选取了两个不同的参考系，忽略了动量的相对同一性，故解析错误。
错解四：仍选平板车前进方向为正方向，则人跳出车后平板车的动量为Mv，人的动量为-m（u-v0），根据动量守恒定律有：
（M+m）v0=Mv-m（u-v0）
解得：v=Mv0+muM =200×4.0+50×1.0200 m/s=4.25m/s。
误区分析：此解较全面地考虑了系统的整体性、动量的矢量性及速度的相对性，但由于v0是人未跳出之前系统的速度，-m（u-v0）不是人跳出车后的瞬间动量，这样，Mv-m（u-v0）就不是人跳出车后的瞬时系统的动量，因此解析错误。
正解一：选车为参考系，以平板车前进的方向为正方向，则人跳出车前系统的动量为零，人跳出车后车的动量为M（v-v0），人的动量为m[（v-v0）-u]，根据动量守恒定律有：
0=M（v-v0）+m[（v-v0）-u]，
解得：v=v0+muM+m =（4.0+50×1.0200+50 ）m/s=4.2m/s。
正解二：选地面为参考系，以平板车前进的方向为正方向，根据动量守恒定律有：
（M+m）v0=Mv-m（u-v），
第5篇：动量守恒定律范文
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。
第6篇：动量守恒定律范文
关键词：光电效应；两类常见问题；看法
中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2012）09-235-02
光电效应规律与光子说是高中物理选修教学中的一个重点内容，是学生体验物质本质发现的曲折历程和不断深化认识光现象的一个上佳素材，也是波粒二象性得以理解的一个基础平台。但限于中学阶段物理知识层次要求和高中学生的理解水准，教材没有详尽阐述其产生机理。这就产生了教学实践中的一些模糊认识，成为诸多师生的一个难点。本文就其中两类有争议的问题谈谈看法，以供参考。
一、关于金属的逸出功
在很多教辅资料和教师的教学范例中经常存在这类命题：
关于光电效应的说法中，正确的有
A.要使光电效应发生，入射光子的能量必须大于原子的电离能
B.……
C.……
D.……
关于这类选择题的A选项，有部分老师认为命题不科学，原因是题目混淆了逸出功和原子的电离能的关系。他们认为光电效应是金属内自由电子吸收光子脱离金属成为光电子[1]，电离是原子中束缚电子获得能量脱离核束缚成为游离态电子，虽然两者都需要克服“外力”做功，都可以吸收光子获得能量去克服“外力”做功，但两者本质上没有联系，逸出功数值与电离能多少没有关系，因而无法回答此类命题。那么，发生光电效应现象的是金属内的自由电子还是束缚电子呢？下面笔者从两个方面来进行论证：
1、假设吸收光子的是处于静止的自由电子，其质量为 ，在吸收光子后运动时质量为 ，速度为 ，根据爱因斯坦的光子说，一个光子的能量 被一个电子完全吸收，此过程要遵循能量守恒定律，即 ·····（1）
而根据狭义相对论，物体以速度 运动时的质量 与静止时质量 之间的关系为
······························（2）
由（1）（2）两式可得
同时，对于这一过程，可以将光子与电子的作用过程当做是碰撞过程，要遵循系统动量守恒定律，即 ······························（3）
由（2）（3）两式可得
根据能量守恒定律和动量守恒定律得出的结果是不一致的，这只能说明这一假设过程是不可能发生的，即处于静止状态的自由电子不能吸收光子。
2、假设吸收光子的是处于运动状态的自由电子，其质量为 ，速度为 ，在吸收光子后质量为 ，速度为 ，为了讨论简单起见，现假定光子与电子发生作用的过程是一维的，且作用前光子与电子动量方向一致。则对该过程应用能量守恒定律有：
······················（4）
且 ···························（5）
由（4）（5）两式可得
对该过程应用动量守恒定律有 ··············（6）
由（5）（6）两式可得
第7篇：动量守恒定律范文
（一）观点的内涵
牛顿运动定律结合运动学公式来分析力学问题，称之为力与运动的观点，简称为力的观点，它是解决动力学问题的基本方法。
（二）适用情况
主要用于分析力和加速度的瞬时对应关系，分析物体的运动情况。
主要研究匀变速直线运动，匀变速曲线运动以及圆周运动中力和加速度的关系。
（三）使用方法
确定研究对象。做好受力分析和运动过程分析以加速度为桥梁建立力和运动量之间的关系。要求必须考虑运动过程的细节，即力和加速度的瞬时对应关系。
（四）因果关系
力是产生加速的原因，即力是速度改变的原因，或力是运动状态改变的原因，这是一种瞬时对应关系，也是一种矢量关系。其规律是牛顿第二定律：F合=ma
二、用动量观点解决动力学问题
（一）观点内涵
利用动量定理，动量守恒定理来分析解决动力学问题，称之为动量的观点。它是从动量角度来分析问题的。
（二）适用情况
常用与单个物体或物体系的受力与时间问题。题目中没有涉及加速度和位移，特别用于打击、碰撞、爆炸、反冲等一类问题。该类问题的共同特点是：时间短、作用力变化快，故常用动量定理或动量守恒定律解决。不必考虑过程的细节。
（三）使用方法
（1）对动量定理：明确研究对象。做好受力分析和过程分析，现取正方向，明确合外力的冲量及初末动量的大小和方向（正、负），最后列动量定理方程求解。
（2）对动量守恒定律：确定研究对象。做好受力分析和过程分析，判断是否符合动量守恒的三种情况，选取正方向，明确初末状态动量的大小和方向（正、负），最后列动量守恒方程求解。
（四）因果关系
力对时间的累积效应（即冲量）是物体动量改变的原因，这是一种过程关系，也是一种矢量关系，其规律是动量定理Ft=P2-P1。
三、用能量观点解决动力学问题
(一）观点内涵
利用动能定理，机械能的守恒定律，能量的转化和守恒定律来分析动力学问题，称之为能量的观点。它是从能量角度来分析问题的。
（二）适用情况
常用于单个物体或物体系的的变力和位移问题。题目没有涉及加速度和时间，无论恒力做功、还是变力做功：不管直线运动、还是曲线运动，动能定理均适用。当只有动能、势能的相互转化时，用机械能守恒定律：当有除机械能以外的其他能量存在时，用能量的转化和守恒定律，该观点也不用考虑细节。
（三）使用方法
（1）对动能定理：确定研究对象，做好受力分析和过程分析。判断哪些力做功、哪些力不做功、哪些力做正功、那些里做负功。确定总功及初末状态物体的动能。最后列动能定理方程求解。
（2）对机械能守恒定律：确定研究对象，做好受力分析和过程分析。判断是否符合机械能守恒的适用条件。选取初末状态并确定初末状态的机械能。最后列机械能守恒定律方程求解。
（3）对能量的转化和守恒定律: 确定研究对象，做好受力分析和过程分析。明确有哪些力做功，做功的结果是导致了什么能向什么能转化，然后建立E增=E减的关系并求解讨论。
（四）因果关系
力对空间的累积效应（即功）是物体动能改变的原因。这是一种过程关系，也是一种标量关系，其规律是动能定理W合=EK末-EK初。
四、综合应用力学三大观点解题的步骤
1、认真审题，明确题目所述的物理情景。明确研究对象。
第8篇：动量守恒定律范文
关键词：物理演示实验;角动量守恒;遥控
物理学是一门实验的科学，在物理学习中应把知识学习和实验实践结合起来，这对学生准确地理解应用知识有很大的帮助。动量守恒定律、角动量守恒定律和机械能守恒定律是基础物理中的三大守恒定律，动量守恒定律和机械能守恒定律在高中物理中已有涉及，角动量守恒定律是大学物理中才开始学习的新概念，学生接受起来比较困难，更需要通过课堂演示实验增强学习兴趣，降低学习难度，提高学习效果。目前已有的角动量守恒演示仪，有的过于笨重，教师带上课堂比较麻烦;有的方便携带，但由于系统摩擦比较大，导致演示效果不明显;还有完全是手动的，演示的时候很不方便。鉴于以上情况，在西南石油大学开放实验项目的资助下，团队教师和学生动脑动手设计制作了遥控式角动量守恒演示仪。
一、装置结构与制作
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注：1.支架，2.底座，3.支持轴承，4.固定孔，5.上转轴，6.下转轴，7.安装盒，8.右横圆筒，9.左横圆筒，10.固定螺钉，11.不锈钢小球，12.拉线，13.手旋螺钉
图1 遥控式角动量守恒演示仪结构图
遥控式角动量守恒演示仪，主要由遥控器、底座支架和转动部分组成。支架由活动连接的三块板构成，并可用手旋螺钉固定在底座上;底座上安装支撑轴承，竖直上方的支架上打了固定孔。转动部分中央的安装盒下方圆筒中用螺钉固定下转轴的一端，下转轴的另一端放在支撑轴承上。安装盒上方圆筒中用螺钉固定上转轴的一端，上转轴的另一端穿过架上的固定孔。在安装盒的左边圆筒中用螺钉固定左横圆筒，在安装盒的右边圆筒中，用螺钉固定右横圆筒，左右横圆筒中各放置一个不锈钢小球，顶端各安装1个固定螺钉，以防止小球滑出圆筒。一根棉线两端连着两个不锈钢小球上的拉环，中点固定在安装盒内的绕线器上。绕线器轴的一端穿过安装盒上的固定孔，另一端通过套筒套在安装盒内的减速电机轴的转轴上。减速电机的电源输入端与安装盒内的tk01型遥控电路板的电源输出端相连，遥控电路板用安装盒内的6v干电池供电。
二、演示原理与方法
演示仪可转动部分在自由转动过程中，所受的合外力矩对转轴的分量为零，对转轴角动量守恒，即Mz=0则Lz=恒量。再根据角动量的定义和转动惯量与质量分布的关系，当演示仪自由转动时：Lz=Jω=（J0+2md2）ω=恒量。用手推动横圆筒自由旋转，然后用遥控器控制遥控电路板给电机供电，电机转动，带动绕线器缠绕拉线，拉动不锈钢小球靠近转轴，小球到转轴距离d减小，两小球转动惯量2md2减小，整个转动部分的转动惯量J减小，导致转动速度ω会增加;当用遥控器控制遥控电路板给电机反向供电，电机反向旋转，带动绕线器释放拉线，不锈钢小球可以在重力的下滑分力和惯性离心力的作用下，克服摩擦力，远离转轴，转动部分的转动惯量增加，导致转动速度ω会减小。用遥控器控制遥控电路板给电机停止供电，电机停止转动，小球到转轴距离d不变，转速ω应该保持不变。
三、结束语
支撑轴承和固定孔处的摩擦力矩以及转动中的空气阻力矩是导致转动部分角动量减小的主要原因。通过添加油和控制转动部分的转动速度不要太快，可以很好地解决这两个问题。两个横圆筒要与水平方向向下夹角为5O，如果没有这个倾角，就没有下滑分力，当转动部分转速较小的时候，惯性离心力可能会小于小球受到的摩擦力，而导致小球无法向远离转轴的方向运动，从导致演示失败。转动部分在一次旋转中，不锈钢小球可以来回运动很多次，转速可以经历多次的快慢变化，大大延长了演示的时间。仪器大部分使用用透明有机玻璃制成，可以清楚看到仪器的运行，实验效果更明显。转动部分整体可以轻松取下和支架底座一起收到仪器盒里，便于携带。遥控方式可以减小摩擦，提高演示效果，还能减少仪器损耗。结构简单，所有部件均可拆卸，易于制作和维修。
参考文献：
第9篇：动量守恒定律范文
关键词：物理；有效教学；联系生活；物理模型
构建物理模型就是将我们要研究的物理对象、物理条件、物理过程，通过抽象化、理想化、简化和类比等方法形成物理模型，简称“建模”。常见的考题也是命题者根据常见物理模型，加上具体情境编拟出来的。新课教学中，引导学生分析物理现象，有助于学生建模意识和建模能力的培养，更有助于学生积累常见物理模型。本文以《反冲运动》教学设计为例，阐述建模教学的步骤和要点。
一、合理分组，巧设课前作业，让学生发现与课堂内容有关的物理现象
让学生观察物理现象，有利于学生构建物理模型。但由于受到课堂教学中空间和时间的限制，在实际教学中不可能把涉及的物理模型都列举出来。面对高中课堂教学内容的繁多，教师就容易忽视引导学生对生活现象的观察、提炼和描述。
为了解决这个难题，可以将班上学生分成若干学习小组，提前布置任务，让每个小组搜集与课堂内容有关的物理现象，课堂上进行汇报分享。如，笔者在设计《反冲运动》的教学环节时，为让学生对生活中的反冲现象有所认识，就布置了一项课堂前置作业。前置作业简单有趣，并分组实施，不至于耽误学生过多时间，利于这类作业的常态化开展。
【课前前置作业】
1.题目：“抛开（下）包袱，让我们前进”之反冲现象搜集。
2.分组：将全班分为八个小组，而且要求后四个小组着重搜集这类运动在实际生活中的应用。
3.提示：在生活中，有哪些物体向某一方向抛出（推出、喷出、弹出或射出）其中的一部分时，剩余部分会向相反的方向运动？
本节课的亮点就在于课前任务的布置。当学生兴致勃勃搜集这些现象的时候，就已经开始了对物理模型的构建。
二、课堂展示，引导学生描述现象，运用归类的方法建立物理模型
课堂教学，若长期让学生被动接受教师告知的公式和定理，不利于真正地培养学生的综合能力，不利于对提炼物理模型进行指导。让学生课上展示分享其小组作业成果，既可以培养学生主动透过现象看本质的习惯，也可以培养学生归纳总结的能力。同时，这也是新课程“以学生为主体”的体现。在面对某些新问题新现象时，如果发现新问题中的原型1与我们已熟悉的原型2有许多共性，那我们可以用归类、等效的方法来推测：原型1与原型2的物理模型也应该相似或相近，从而建立起原型1的物理模型。
如，在《反冲运动》教学中，笔者首先让前面四个小组展示了他们搜集到的物理现象，接着让学生思考这类现象的共性特征。
【学生展示1】
第1组：反冲气球展示。松开手之后，气球向后喷气而前进。
第2组：反冲小车展示。手指堵住管子的尾端，松开手指后，小车前进。
第3组：人站在轮滑上，超人的前方扔篮球，人会后退。
第4组：将易拉罐汽水绑在小车上，汽水盖拉开一个小口，用手指堵住小口，用力摇，后放在地上，松开手指，汽水喷出，小车
前进。
学生能总结出这些现象的两个特征：（1）两个物体原来为一个整体，且静止；（2）接着瞬间分离，且反向运动。因为学生刚学完动量守恒定律，对静止物体瞬间爆炸分离的模型记忆深刻，所以很容易想到：反冲运动的模型与动量守恒定律中的爆炸分离模型有很大的相似性。
三、作图分析现象，忽略次要因素，构建条件模型
无论是学生展示的现象，还是教师演示的实验，一旦学生感兴趣，就容易被吸引。但学生也容易只停留在现象上，或是被现象中次要的因素所干扰，很难把现象简化成我们要研究的物理模型。这时，教师的主导作用就应该得到充分的体现。要引导学生，忽略案例中的次要因素，画出分析示意图，强调与研究内容紧密相关的因素，构建出如光滑、轻质、质点、无重力等条件模型，以便于控制次要因素影响，集中分析核心问题。
如，在《反冲运动》教学中，笔者让学生展示了后面四个小组搜集到的现象。
【学生展示2】
第5组：喷气式飞机与喷水潜艇简介。
第6组：喷水式飞行器介绍。
第7组：火箭介绍，主要介绍火箭原理以及中国的系列火箭。
第8组：水火箭介绍（原理、制作、现场发射）。
对于这些精彩有趣的现象，学生很感兴趣，但也有学生认为：一些反冲现象不满足动量守恒定律，因为这些现象不能忽略重力、摩擦力、空气阻力等因素，不能用动量守恒定律来处理。
此时，教师就应该给学生强调，反冲运动发生瞬间的两大特点：（1）发生时间极短；（2）内力远大于外力。因为满足这两个条件，重力、摩擦力等次要因素在此都可以忽略。所以在反冲运动发生瞬间，是可以用动量守恒定律来处理的。至于分离以后，就要用其他物理知识进行处理。如，粗糙的水平面上，两个物体爆炸分离，严格地讲，因为受到摩擦力影响，动量不守恒。但根据以上分析，忽略次要因素，建立条件模型后，在爆炸分离瞬间，是可以用动量守恒定律来处理的。至于分离之后，各自以分离速度做匀减速运动，就应该用匀变速直线运动或者是功能关系的知识来处理了。再如，火箭发射，可以认为火箭瞬间喷射出所有燃气，满足动量守恒。燃气喷射完后，火箭接着竖直上抛，那就要用竖直上抛的知识来处理。通过引导，帮助学生构建起这样一个条件模型――在反冲运动中，物体分离瞬间，动量是守恒的。
四、设置典型例题，让学生计算应用，提高课堂教学实效性
通过现象的观察、分析、描述，进而提炼建模，总结规律，学生对这一概念有了充分的了解，会运用规律来进行预测和计算才是学生物理综合能力的体现。所以在课堂上，设置一些联系生活实际的典型例题，为我们常见的物理模型戴上生活的帽子，让学生分析计算，是很有必要的。
在《反冲运动》教学中，笔者设计了如下例题。通过练习，训练了学生应用动量守恒定律解决反冲运动问题的能力。
练习1：水平方向射击的大炮，大炮装上炮弹后总质量M=500 kg，其中炮弹质量m=10 kg，炮弹射击的速度是V0=98 m/s，射击后炮身后退的速度是多大？
练习2：一个连同装备总质量为M=100 kg的宇航员在距离飞船x=45 m处相对飞船处于静止状态。他带有一个装有m0=0.5 kg氧气的贮气筒，贮气筒上有一个可以使氧气以v=50 m/s的速度喷出的喷嘴，宇航员必须向着飞船相反方向放出氧气，才能回到飞船。同时，还要保留一部分氧气供途中呼吸用，宇航员的耗氧率为Q=2.5×10-4 kg/s。不考虑喷出的氧气对设备及宇航员总质量的影响，如果在开始返回时瞬时喷出0.1 kg氧气，宇航员能否安全返回飞船？
利用生活中的物理模型来教学，引导学生分析物理现象，培养学生建模的意识和习惯，有助于学生抓住问题的核心和根本，有助于提高课堂教学的有效性。更重要的是，通过课堂上的物理建模，教会了学生学习物理的思想方法，培养了学生分析现象、探究本质、预测未知的科学素养。
参考文献：
