動(dòng)量守恒定律精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的動(dòng)量守恒定律主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：動(dòng)量守恒定律范文

        動(dòng)量守恒定律成立的條件：①系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零；②系統(tǒng)受外力，但外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力，可以忽略不計(jì)；③系統(tǒng)在某一方向上不受外力或者所受的外力分量之和為零，則該方向上分動(dòng)量守恒。④全過(guò)程的某一階段符合以上條件之一，則該階段動(dòng)量守恒。

        動(dòng)量守恒定律常應(yīng)用于碰撞、爆炸、反沖等類問(wèn)題，碰撞、爆炸類問(wèn)題的共同特點(diǎn)是：物體間的相互作用突然發(fā)生，作用時(shí)間很短，相互作用的內(nèi)力遠(yuǎn)大于系統(tǒng)所受的外力，此時(shí)外力的影響可以忽略不計(jì)，可以應(yīng)用動(dòng)量守恒定律。噴氣式飛機(jī)、火箭等都是利用反沖運(yùn)動(dòng)的實(shí)例，在反沖現(xiàn)象問(wèn)題中，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。

        類型一  碰撞類問(wèn)題

        例1  如下圖所示，光滑水平地面上有大小相同的a、b兩球在同一條直線上運(yùn)動(dòng)。兩球質(zhì)量關(guān)系為mb＝2ma，規(guī)定向右為正方向，a、b兩球的動(dòng)量均為6 kg•m/s，運(yùn)動(dòng)中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后a球的動(dòng)量增量為－4 kg•m/s。則（   ）。 

         

        a. 左方是a球，碰撞后a、b兩球速度大小之比為2∶5

        b. 左方是a球，碰撞后a、b兩球速度大小之比為1∶10

        c. 右方是a球，碰撞后a、b兩球速度大小之比為2∶5

        d. 右方是a球，碰撞后a、b兩球速度大小之比為1∶10

        思路  根據(jù)所規(guī)定的正方向及a、b兩球碰撞前的動(dòng)量，可確定a球位置。根據(jù)a球動(dòng)量變化和動(dòng)量守恒定律可求得碰撞后a、b兩球的動(dòng)量，然后求出碰撞后a、b兩球速度大小之比。

        解析  因?yàn)閍、b兩球的初動(dòng)量均大于零，所以a、b兩球碰撞前均向右運(yùn)動(dòng)，由于碰撞前a的速度大于b的速度，因此過(guò)程是a球追上b球發(fā)生碰撞，所以a球在左方。

        碰撞后，a球的動(dòng)量增量為－4 kg•m/s，

        根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知，碰撞后，b球的動(dòng)量增量為4 kg•m/s，

        所以碰撞后a球的動(dòng)量為2 kg•m/s，b球的動(dòng)量為10 kg•m/s，即

        mava＝2 kg•m/s，mbvb＝10 kg•m/s，且mb＝2ma，則va∶vb＝2∶5。答案選a。

        點(diǎn)評(píng)  動(dòng)量守恒定律是矢量式，解題時(shí)應(yīng)遵循以下原則：先選定正方向，與正方向相同的矢量取正號(hào)，與正方向相反的矢量取負(fù)號(hào)；未知矢量設(shè)定為正號(hào)，求出的結(jié)果若大于零，則與正方向相同，若小于零則與正方向相反。

       本題中規(guī)定向右為正方向，a、b兩球碰撞前動(dòng)量均大于零，表明a、b兩球碰撞前均向右運(yùn)動(dòng)，認(rèn)識(shí)到這點(diǎn)，對(duì)解決本題起著至關(guān)重要的作用。

        類型二  人船模型類問(wèn)題

        例2  如下圖所示，質(zhì)量為m的人站在質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l的靜止小船的左端，若不計(jì)水的阻力。當(dāng)他從船的左端走到右端時(shí)，人和船對(duì)地面的位移大小各是多少？ 

         

        思路  人和船組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，建立人、船相對(duì)地面移動(dòng)的距離與船長(zhǎng)之間的關(guān)系聯(lián)立方程求解。 

         

第2篇：動(dòng)量守恒定律范文

關(guān)鍵詞：氣墊導(dǎo)軌 碰撞 動(dòng)量守恒定律

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.21.153

“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”是人民教育出版社選修3-5第十六章第二節(jié)的內(nèi)容，本實(shí)驗(yàn)是高中物理中考查的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)之一。在近幾年的高考中都有出現(xiàn)。

在普通物理新課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)這一部分有所界定。課標(biāo)要求一共有三點(diǎn)，分別為：

第一，探究物體彈性碰撞的一些特點(diǎn)。知道彈性碰撞和非彈性碰撞。

可以通過(guò)光滑水平面上或氣墊導(dǎo)軌上物體的碰撞來(lái)學(xué)習(xí)彈性碰撞，也可以通過(guò)頻閃照片的分析來(lái)學(xué)習(xí)。關(guān)于彈性碰撞和非彈性碰撞，學(xué)生知道以是否有機(jī)械能的損失來(lái)區(qū)分就可以了，不比設(shè)計(jì)能量損失的多少。

第二，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，理解動(dòng)量和動(dòng)量守恒定律，能用動(dòng)量守恒定律定性分析一維碰撞問(wèn)題。知道動(dòng)量守恒定律的普遍意義。

盡管能夠把力與質(zhì)量、加速度的關(guān)系式變形來(lái)得到動(dòng)量定理，進(jìn)而得到動(dòng)量守恒定律，但是由于這個(gè)定律的普遍性和獨(dú)立性，標(biāo)準(zhǔn)要求直接通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)學(xué)習(xí)它。關(guān)于動(dòng)量守恒定律，要求是較高的“理解”層次，應(yīng)該能夠在不同的情境中應(yīng)用。

要求用動(dòng)量守恒定律分析一維碰撞問(wèn)題和反沖運(yùn)動(dòng)?？梢詫W(xué)習(xí)“系統(tǒng)”概念。

第三，通過(guò)物理學(xué)中的動(dòng)量守恒定律，體會(huì)自然界的和諧和統(tǒng)一。

這條標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)情感方面的要求。要求達(dá)到這樣的要求，一是要明白相對(duì)論結(jié)論的含義，二是要知道建立的過(guò)程，即舊的理論遇到了什么問(wèn)題，是怎樣解決的，新的理論怎樣得到了實(shí)驗(yàn)和觀測(cè)的支持。

在活動(dòng)建議中，制作水火箭是一項(xiàng)成熟的課外活動(dòng)，所用材料簡(jiǎn)單，成功率高，應(yīng)該做一做。

氣墊導(dǎo)軌（簡(jiǎn)稱氣軌）是實(shí)驗(yàn)室常用的力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。在物理學(xué)中有很多實(shí)驗(yàn)都應(yīng)用到，比如說(shuō)驗(yàn)證力與加速度、質(zhì)量的關(guān)系即牛頓第二定律；驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律等實(shí)驗(yàn)。在氣軌上研究各種碰撞情況是很有趣的，對(duì)深刻理解動(dòng)量守恒定律是很有幫助的。若物體系所受合外力在某個(gè)方向的分量為零，則該物體系在這個(gè)方向上的總動(dòng)量守恒。則理論上m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'其中v1為m1的碰前的速度，v1'為m1碰后的速度，v2為m2碰前的速度，v2'為m2碰后的速度。本實(shí)驗(yàn)研究驗(yàn)證兩滑塊從不同方向運(yùn)動(dòng)相碰的動(dòng)量守恒定律。

本實(shí)驗(yàn)采取兩質(zhì)量相等的滑塊，在誤差允許的范圍內(nèi)只需看速度差值即可，便于實(shí)驗(yàn)研究觀察。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

其中擋光片的距離為1cm，兩個(gè)擋光片之間的距離為21.8cm，m1=m2=（228+50）g=278g

表一：

[[兩光電門(mén)之間的距離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＼&]]

從這三組數(shù)據(jù)可看出在誤差允許的范圍內(nèi)，速度的差值并不是近似相等的，按照理論上氣墊導(dǎo)軌消除了固體間的摩擦阻力，在實(shí)驗(yàn)時(shí)控制好條件，理論上在誤差允許的范圍內(nèi)應(yīng)該是守恒的，可為什么我們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論不相符。

雖然氣軌運(yùn)用了氣墊技術(shù)，在導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一薄層氣墊，將滑塊浮起，使其不與導(dǎo)軌表面接觸，不存在固體間的滑動(dòng)摩擦阻力。但氣墊中空氣的粘滯摩擦阻力及周?chē)諝鈱?duì)滑塊的阻力仍然存在，而這些摩擦阻力的大小與滑塊的速度、氣流的壓強(qiáng)、質(zhì)量等都有關(guān)系，且這些量都難以得到準(zhǔn)確的控制。若體系所受合外力在某個(gè)方向的分量為零，則該體系在這個(gè)方向上的總動(dòng)量守恒。但是當(dāng)在碰撞方向上合外力為零的條件不能滿足時(shí)，如何使其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響減少到最低限度呢？這除了使滑塊在碰撞方向受到的合外力盡可能小，也就是使滑塊在水平時(shí)氣軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力盡量小。比如，氣量要充足、穩(wěn)定，滑塊與氣軌表面密合 程度要良好等。同時(shí)為了使合外力作用的時(shí)間盡可能短，應(yīng)該讓光電門(mén)的位置盡量靠近碰撞地點(diǎn)，也就是盡可能地記錄下兩滑塊碰撞前和碰撞后的一瞬間的速度。

應(yīng)該讓光電門(mén)的位置盡量靠近碰撞地點(diǎn)，那就需要控制好兩個(gè)光電門(mén)之間的距離，這個(gè)距離到底是多少才是最恰當(dāng)合適的？針對(duì)這一問(wèn)題本人做了如下實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

其中擋光片的距離為1cm，兩個(gè)擋光片之間的距離為21.8cm，m1=m2=（228+50）g=278g

表二：

[[兩光電門(mén)之間的距離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＼&]]

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，在誤差允許的范圍內(nèi)，擋光片的距離為1cm，兩個(gè)擋光片之間的距離為21.8cm，兩光電門(mén)之間的距離為29cm時(shí)，此時(shí)兩滑塊在光電門(mén)碰撞的速度恰好是計(jì)時(shí)器記錄的速度，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律是比較恰當(dāng)?shù)摹?/p>

實(shí)驗(yàn)分析：

實(shí)驗(yàn)步驟：

①用物理天平稱量?jī)苫瑝K的質(zhì)量m1 ，m2；

②調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平，使計(jì)時(shí)器進(jìn)入工作狀態(tài)；

③確定光電門(mén)之間的距離為29.5cm，將滑塊m1 ，m2放置在兩端的一定距離，使兩滑塊m1 ，m2處于靜止?fàn)顟B(tài)。

④用手分別輕輕推動(dòng)兩滑塊m1 ，m2使其相碰，計(jì)時(shí)器分別記錄下v1、v2、v1'、v2'的速度，填入表一中；

⑤重復(fù)三次此情況來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒。

⑥改變兩光電門(mén)之間的距離，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，把數(shù)據(jù)填入表二中。

誤差的分析如下。

①氣墊導(dǎo)軌無(wú)法調(diào)節(jié)到完全水平，使實(shí)驗(yàn)存在誤差；

②導(dǎo)軌存在一定的摩擦力，影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；

③滑塊質(zhì)量用物理天平稱量不夠精確；

④導(dǎo)軌時(shí)間長(zhǎng)老化，不夠精確；

⑤計(jì)時(shí)器本身有一定的反應(yīng)時(shí)間，記錄的素的不夠準(zhǔn)確；

⑥計(jì)算時(shí)選取的有效數(shù)字，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差；

⑦用手推動(dòng)滑塊，速度控制不好，存在誤差。

討論改進(jìn)：

阻力是誤差的主要來(lái)源，而氣墊導(dǎo)軌調(diào)平以后可以保證滑塊在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦力是相同的，可以減小實(shí)驗(yàn)誤差。氣墊導(dǎo)軌的調(diào)平一共分為兩種，一種是橫向調(diào)平，一種是縱向調(diào)平。

橫向調(diào)平是比較容易做到的，機(jī)械去調(diào)平。一般用水平儀放在滑塊的背部，依圖一調(diào)整螺絲1（或是2），使水平的氣泡處于中間，然后把滑塊連同水平儀拿起旋轉(zhuǎn)180度后，在放到氣軌上，觀察水平儀的氣泡是否處于水平位置，若不在水平位置需要重新調(diào)整螺絲1（或2），通過(guò)反復(fù)調(diào)整使水平儀的氣泡處于中間位置或是處于對(duì)稱位置，這就表示氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)調(diào)節(jié)水平。

圖1為氣墊導(dǎo)軌的俯視圖，1 2 3 為螺絲釘

在橫向調(diào)平的基礎(chǔ)上，進(jìn)行縱向調(diào)平，打開(kāi)氣源后，滑塊在氣軌上自由漂浮，通過(guò)調(diào)節(jié)螺絲3，來(lái)使氣軌平衡。理論上如果氣軌平衡，滑塊應(yīng)該處于靜止的狀態(tài)，但是實(shí)際操作中是很難達(dá)到的。這是由于外界的干擾，比如說(shuō)是起源的震動(dòng)等等?；瑝K會(huì)在氣軌上左右移動(dòng)，只要保證滑塊在氣軌上緩慢移動(dòng)即可，此時(shí)則認(rèn)為氣軌已經(jīng)平衡。再對(duì)氣軌進(jìn)行細(xì)微的調(diào)節(jié)，使兩個(gè)光電門(mén)保持一定的距離，讓滑塊往返于兩個(gè)光電門(mén)之間，若沒(méi)有摩擦力的存在，氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)調(diào)節(jié)水平，則滑塊通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)所用的時(shí)間應(yīng)該相同，但是在前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)摩擦力總是存在的，通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的時(shí)間只要近似相等相差不大即可，若是通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)所用的時(shí)間相差的話需要仔細(xì)的調(diào)整，達(dá)到兩個(gè)時(shí)間近似相等。

參考文獻(xiàn)：

第3篇：動(dòng)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.

關(guān)鍵詞： 氣墊導(dǎo)軌；動(dòng)量守恒；誤差

Key words： air cushion guide；conservation of momentum；error

中圖分類號(hào)：O313.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）10-0312-02

0 引言

測(cè)量值與真值之差異稱為誤差，物理實(shí)驗(yàn)離不開(kāi)對(duì)物理量的測(cè)量，測(cè)量有直接的，也有間接的。由于儀器、實(shí)驗(yàn)條件、環(huán)境等因素的限制，測(cè)量不可能無(wú)限精確，物理量的測(cè)量值與客觀存在的真實(shí)值之間總會(huì)存在著一定的差異，這種差異就是測(cè)量誤差。本文通過(guò)對(duì)氣墊導(dǎo)軌上“動(dòng)量守恒定律”驗(yàn)證的誤差分析，得出距離對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響并不是很大，質(zhì)量越大實(shí)驗(yàn)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差越大，在非完全彈性碰撞中速度的最佳范圍是50cm/s-60cm/s。

1 實(shí)驗(yàn)儀器

2 實(shí)驗(yàn)原理

當(dāng)在水平導(dǎo)軌上，兩個(gè)滑塊沿著直線做對(duì)心碰撞時(shí)，如果對(duì)滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的粘滯性阻力和空氣阻力忽略不計(jì)，那么，在水平方向上，兩個(gè)滑塊除了受到彼此相互作用的內(nèi)力外，不受其它任何力的作用。因此，兩滑塊的總動(dòng)量在碰撞前后根據(jù)動(dòng)量守恒定律是保持不變的。

3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

3.1 非完全彈性碰撞 m1=m2=123.60g，m3=242.90g，m1撞擊m2，m2碰撞前是靜止的，即v20=0

3.2 完全彈性碰撞 m■■=m■■=133.60g，m■■=252.90g

3.3 完全非彈性碰撞 m■■=m■■=133.85g，m■■=253.15g

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

通過(guò)對(duì)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，可以直觀的看到：首先，距離對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響并不是很大；其次，質(zhì)量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響是很大的，不難看出質(zhì)量越大實(shí)驗(yàn)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差越大；最后，速度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響要分為什么性質(zhì)的碰撞，在非完全彈性碰撞中速度的最佳范圍是50cm/s-60cm/s。

5 問(wèn)題與討論

通常在調(diào)節(jié)水平的時(shí)候，往往對(duì)忽略不計(jì)摩擦力和空氣阻力做出說(shuō)明，但是在實(shí)際的碰撞試驗(yàn)中，試驗(yàn)結(jié)果是會(huì)受到阻力的一定影響的。通常不斷的對(duì)旋鈕進(jìn)行調(diào)節(jié)以達(dá)到速度相等的情況，是為了使得從左向右的滑塊經(jīng)過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的速度能夠大致相等，即用“人為水平”抵消了運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的摩擦力從而有效減小了誤差。實(shí)際上，達(dá)到這個(gè)效果后，氣軌會(huì)發(fā)生略微的傾斜。由于習(xí)慣性從左向右的推動(dòng)滑塊，此時(shí)的摩擦阻力是向左的，在“人為水平”作用后，氣軌往往是左高右低，這樣以來(lái)，當(dāng)試著將滑塊從右往左開(kāi)始推動(dòng)的時(shí)候，滑塊實(shí)際不僅要克服自身的重力分力，其所受的摩擦阻力也會(huì)逐漸增大，因此，碰撞前后具有較大的動(dòng)量差?；瑝K在氣軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)流體力學(xué)的相關(guān)理論會(huì)受到氣墊層粘滯阻力、噴射阻力和非氣墊層粘滯阻力[1][2]這些阻力。氣流是從導(dǎo)軌中腔輸入，然后從表面噴出，氣流從左至右流過(guò)，由于氣流的速度不高，所以流動(dòng)是流穩(wěn)定有序的流動(dòng)，這樣隨著氣流流動(dòng)的前進(jìn)方向，壓強(qiáng)會(huì)逐漸降低。所以上游的壓力肯定比下游大。另外，由于v是相等的，同一處壓強(qiáng)p與密度p成正比，噴氣后密度減小，越靠近下游越小。因此，左邊氣層厚一些，右邊薄一些，滑塊從左往右運(yùn)動(dòng)所受的氣體阻力與從右向左運(yùn)動(dòng)所受的阻力就不同了[3]。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳望一.流體力學(xué)[M].北京：北京大學(xué)出版社，1982.

第4篇：動(dòng)量守恒定律范文

題目：質(zhì)量M=200kg的平板車(chē)載著質(zhì)量m=50kg的人在光滑水平地面上一起以v0=4.0m/s的速度勻速前進(jìn)。某一時(shí)刻人從車(chē)尾以相對(duì)車(chē)u=1.0m/s的速度沿與車(chē)運(yùn)動(dòng)相反方向水平跳下車(chē)，求人跳離車(chē)后平板車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度。

錯(cuò)解一：設(shè)人跳出的瞬間平板車(chē)的速度為v，則其動(dòng)量為Mv，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：

（M+m）v0=Mv，

解得：v=M+mM v0=200+50200× 4.0m/s=5.0m/s。

誤區(qū)分析：因人在跳出之前，人和平板車(chē)是一個(gè)整體。因此，盡管人跳下了車(chē)，但人在剛脫離車(chē)的瞬間，人和平板車(chē)仍為一個(gè)系統(tǒng)，而不能用系統(tǒng)的一部分（平板車(chē)）代替整體。此解忽視了動(dòng)量守恒定律的整體性，因此解析錯(cuò)誤。

錯(cuò)解二：人跳出車(chē)時(shí)，車(chē)的動(dòng)量為Mv，人的動(dòng)量為m（u+v），根據(jù)動(dòng)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。

誤區(qū)分析：此解注意到系統(tǒng)的整體性，但沒(méi)有考慮到人跳出車(chē)前后動(dòng)量方向的變化，而是簡(jiǎn)單地采用了代數(shù)和，忽略了動(dòng)量的矢量性，所以解析錯(cuò)誤。

錯(cuò)解三：選平板車(chē)的前進(jìn)方向?yàn)檎较颍颂鲕?chē)后，車(chē)的動(dòng)量為Mv，人的動(dòng)量為-mu，根據(jù)動(dòng)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。

誤區(qū)分析：此解照顧了系統(tǒng)的整體性和矢量性，但是人在跳出車(chē)之前系統(tǒng)的動(dòng)量（M+m）v0和人在跳出車(chē)后系統(tǒng)的一部分（平板車(chē)）的動(dòng)量Mv都是相對(duì)地面這一參考系而言的，而此時(shí)系統(tǒng)的另一部分（人）的動(dòng)量-mu卻是相對(duì)車(chē)這一參考系而言的，同一系統(tǒng)的兩個(gè)不同部分選取了兩個(gè)不同的參考系，忽略了動(dòng)量的相對(duì)同一性，故解析錯(cuò)誤。

錯(cuò)解四：仍選平板車(chē)前進(jìn)方向?yàn)檎较?，則人跳出車(chē)后平板車(chē)的動(dòng)量為Mv，人的動(dòng)量為-m（u-v0），根據(jù)動(dòng)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。

誤區(qū)分析：此解較全面地考慮了系統(tǒng)的整體性、動(dòng)量的矢量性及速度的相對(duì)性，但由于v0是人未跳出之前系統(tǒng)的速度，-m（u-v0）不是人跳出車(chē)后的瞬間動(dòng)量，這樣，Mv-m（u-v0）就不是人跳出車(chē)后的瞬時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)量，因此解析錯(cuò)誤。

正解一：選車(chē)為參考系，以平板車(chē)前進(jìn)的方向?yàn)檎较?，則人跳出車(chē)前系統(tǒng)的動(dòng)量為零，人跳出車(chē)后車(chē)的動(dòng)量為M（v-v0），人的動(dòng)量為m[（v-v0）-u]，根據(jù)動(dòng)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：選地面為參考系，以平板車(chē)前進(jìn)的方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量守恒定律有：

（M+m）v0=Mv-m（u-v），

第5篇：動(dòng)量守恒定律范文

本章內(nèi)容包括動(dòng)量、沖量、反沖等基本概念和動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律等基本規(guī)律。沖量是物體間相互作用一段時(shí)間的結(jié)果，動(dòng)量是描述物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)某一時(shí)刻的狀態(tài)量，物體受到?jīng)_量作用的結(jié)果，將導(dǎo)致物體動(dòng)量的變化。沖量和動(dòng)量都是矢量，它們的加、減運(yùn)算都遵守矢量的平行四邊形法則。

二、基本方法

本章中所涉及到的基本方法主要是一維的矢量運(yùn)算方法，其中包括動(dòng)量定理的應(yīng)用和動(dòng)量守定律的應(yīng)用，由于力和動(dòng)量均為矢量。因此，在應(yīng)用動(dòng)理定理和動(dòng)量守恒定律時(shí)要首先選取正方向，正規(guī)定的正方向一致的力或動(dòng)量取正值，反之取負(fù)值而不能只關(guān)注力或動(dòng)量數(shù)值的大小;另外，理論上講，只有在系統(tǒng)所受合外力為零的情況下系統(tǒng)的動(dòng)量才守恒，但對(duì)于某些具體的動(dòng)量守恒定律應(yīng)用過(guò)程中，若系統(tǒng)所受的外力遠(yuǎn)小于系統(tǒng)內(nèi)部相互作用的內(nèi)力，則也可視為系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，這是一種近似處理問(wèn)題的方法。

第6篇：動(dòng)量守恒定律范文

關(guān)鍵詞：光電效應(yīng)；兩類常見(jiàn)問(wèn)題；看法

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-7661（2012）09-235-02

光電效應(yīng)規(guī)律與光子說(shuō)是高中物理選修教學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容，是學(xué)生體驗(yàn)物質(zhì)本質(zhì)發(fā)現(xiàn)的曲折歷程和不斷深化認(rèn)識(shí)光現(xiàn)象的一個(gè)上佳素材，也是波粒二象性得以理解的一個(gè)基礎(chǔ)平臺(tái)。但限于中學(xué)階段物理知識(shí)層次要求和高中學(xué)生的理解水準(zhǔn)，教材沒(méi)有詳盡闡述其產(chǎn)生機(jī)理。這就產(chǎn)生了教學(xué)實(shí)踐中的一些模糊認(rèn)識(shí)，成為諸多師生的一個(gè)難點(diǎn)。本文就其中兩類有爭(zhēng)議的問(wèn)題談?wù)効捶ǎ怨﹨⒖肌?/p>

一、關(guān)于金屬的逸出功

在很多教輔資料和教師的教學(xué)范例中經(jīng)常存在這類命題：

關(guān)于光電效應(yīng)的說(shuō)法中，正確的有

A.要使光電效應(yīng)發(fā)生，入射光子的能量必須大于原子的電離能

B.……

C.……

D.……

關(guān)于這類選擇題的A選項(xiàng)，有部分老師認(rèn)為命題不科學(xué)，原因是題目混淆了逸出功和原子的電離能的關(guān)系。他們認(rèn)為光電效應(yīng)是金屬內(nèi)自由電子吸收光子脫離金屬成為光電子[1]，電離是原子中束縛電子獲得能量脫離核束縛成為游離態(tài)電子，雖然兩者都需要克服“外力”做功，都可以吸收光子獲得能量去克服“外力”做功，但兩者本質(zhì)上沒(méi)有聯(lián)系，逸出功數(shù)值與電離能多少?zèng)]有關(guān)系，因而無(wú)法回答此類命題。那么，發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象的是金屬內(nèi)的自由電子還是束縛電子呢？下面筆者從兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行論證：

1、假設(shè)吸收光子的是處于靜止的自由電子，其質(zhì)量為 ，在吸收光子后運(yùn)動(dòng)時(shí)質(zhì)量為 ，速度為 ，根據(jù)愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)，一個(gè)光子的能量 被一個(gè)電子完全吸收，此過(guò)程要遵循能量守恒定律，即 ·····（1）

而根據(jù)狹義相對(duì)論，物體以速度 運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量 與靜止時(shí)質(zhì)量 之間的關(guān)系為

······························（2）

由（1）（2）兩式可得

同時(shí)，對(duì)于這一過(guò)程，可以將光子與電子的作用過(guò)程當(dāng)做是碰撞過(guò)程，要遵循系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律，即 ······························（3）

由（2）（3）兩式可得

根據(jù)能量守恒定律和動(dòng)量守恒定律得出的結(jié)果是不一致的，這只能說(shuō)明這一假設(shè)過(guò)程是不可能發(fā)生的，即處于靜止?fàn)顟B(tài)的自由電子不能吸收光子。

2、假設(shè)吸收光子的是處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的自由電子，其質(zhì)量為 ，速度為 ，在吸收光子后質(zhì)量為 ，速度為 ，為了討論簡(jiǎn)單起見(jiàn)，現(xiàn)假定光子與電子發(fā)生作用的過(guò)程是一維的，且作用前光子與電子動(dòng)量方向一致。則對(duì)該過(guò)程應(yīng)用能量守恒定律有：

······················（4）

且 ···························（5）

由（4）（5）兩式可得

對(duì)該過(guò)程應(yīng)用動(dòng)量守恒定律有 ··············（6）

由（5）（6）兩式可得

第7篇：動(dòng)量守恒定律范文

（一）觀點(diǎn)的內(nèi)涵

牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式來(lái)分析力學(xué)問(wèn)題，稱之為力與運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)，簡(jiǎn)稱為力的觀點(diǎn)，它是解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的基本方法。

（二）適用情況

主要用于分析力和加速度的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，分析物體的運(yùn)動(dòng)情況。

主要研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)，勻變速曲線運(yùn)動(dòng)以及圓周運(yùn)動(dòng)中力和加速度的關(guān)系。

（三）使用方法

確定研究對(duì)象。做好受力分析和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析以加速度為橋梁建立力和運(yùn)動(dòng)量之間的關(guān)系。要求必須考慮運(yùn)動(dòng)過(guò)程的細(xì)節(jié)，即力和加速度的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系。

（四）因果關(guān)系

力是產(chǎn)生加速的原因，即力是速度改變的原因，或力是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因，這是一種瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，也是一種矢量關(guān)系。其規(guī)律是牛頓第二定律：F合=ma

二、用動(dòng)量觀點(diǎn)解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題

（一）觀點(diǎn)內(nèi)涵

利用動(dòng)量定理，動(dòng)量守恒定理來(lái)分析解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，稱之為動(dòng)量的觀點(diǎn)。它是從動(dòng)量角度來(lái)分析問(wèn)題的。

（二）適用情況

常用與單個(gè)物體或物體系的受力與時(shí)間問(wèn)題。題目中沒(méi)有涉及加速度和位移，特別用于打擊、碰撞、爆炸、反沖等一類問(wèn)題。該類問(wèn)題的共同特點(diǎn)是：時(shí)間短、作用力變化快，故常用動(dòng)量定理或動(dòng)量守恒定律解決。不必考慮過(guò)程的細(xì)節(jié)。

（三）使用方法

（1）對(duì)動(dòng)量定理：明確研究對(duì)象。做好受力分析和過(guò)程分析，現(xiàn)取正方向，明確合外力的沖量及初末動(dòng)量的大小和方向（正、負(fù)），最后列動(dòng)量定理方程求解。

（2）對(duì)動(dòng)量守恒定律：確定研究對(duì)象。做好受力分析和過(guò)程分析，判斷是否符合動(dòng)量守恒的三種情況，選取正方向，明確初末狀態(tài)動(dòng)量的大小和方向（正、負(fù)），最后列動(dòng)量守恒方程求解。

（四）因果關(guān)系

力對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng)（即沖量）是物體動(dòng)量改變的原因，這是一種過(guò)程關(guān)系，也是一種矢量關(guān)系，其規(guī)律是動(dòng)量定理Ft=P2-P1。

三、用能量觀點(diǎn)解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題

(一）觀點(diǎn)內(nèi)涵

利用動(dòng)能定理，機(jī)械能的守恒定律，能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律來(lái)分析動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，稱之為能量的觀點(diǎn)。它是從能量角度來(lái)分析問(wèn)題的。

（二）適用情況

常用于單個(gè)物體或物體系的的變力和位移問(wèn)題。題目沒(méi)有涉及加速度和時(shí)間，無(wú)論恒力做功、還是變力做功：不管直線運(yùn)動(dòng)、還是曲線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能定理均適用。當(dāng)只有動(dòng)能、勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化時(shí)，用機(jī)械能守恒定律：當(dāng)有除機(jī)械能以外的其他能量存在時(shí)，用能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律，該觀點(diǎn)也不用考慮細(xì)節(jié)。

（三）使用方法

（1）對(duì)動(dòng)能定理：確定研究對(duì)象，做好受力分析和過(guò)程分析。判斷哪些力做功、哪些力不做功、哪些力做正功、那些里做負(fù)功。確定總功及初末狀態(tài)物體的動(dòng)能。最后列動(dòng)能定理方程求解。

（2）對(duì)機(jī)械能守恒定律：確定研究對(duì)象，做好受力分析和過(guò)程分析。判斷是否符合機(jī)械能守恒的適用條件。選取初末狀態(tài)并確定初末狀態(tài)的機(jī)械能。最后列機(jī)械能守恒定律方程求解。

（3）對(duì)能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律: 確定研究對(duì)象，做好受力分析和過(guò)程分析。明確有哪些力做功，做功的結(jié)果是導(dǎo)致了什么能向什么能轉(zhuǎn)化，然后建立E增=E減的關(guān)系并求解討論。

（四）因果關(guān)系

力對(duì)空間的累積效應(yīng)（即功）是物體動(dòng)能改變的原因。這是一種過(guò)程關(guān)系，也是一種標(biāo)量關(guān)系，其規(guī)律是動(dòng)能定理W合=EK末-EK初。

四、綜合應(yīng)用力學(xué)三大觀點(diǎn)解題的步驟

1、認(rèn)真審題，明確題目所述的物理情景。明確研究對(duì)象。

第8篇：動(dòng)量守恒定律范文

關(guān)鍵詞：物理演示實(shí)驗(yàn);角動(dòng)量守恒;遙控

物理學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)，在物理學(xué)習(xí)中應(yīng)把知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，這對(duì)學(xué)生準(zhǔn)確地理解應(yīng)用知識(shí)有很大的幫助。動(dòng)量守恒定律、角動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律是基礎(chǔ)物理中的三大守恒定律，動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律在高中物理中已有涉及，角動(dòng)量守恒定律是大學(xué)物理中才開(kāi)始學(xué)習(xí)的新概念，學(xué)生接受起來(lái)比較困難，更需要通過(guò)課堂演示實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，降低學(xué)習(xí)難度，提高學(xué)習(xí)效果。目前已有的角動(dòng)量守恒演示儀，有的過(guò)于笨重，教師帶上課堂比較麻煩;有的方便攜帶，但由于系統(tǒng)摩擦比較大，導(dǎo)致演示效果不明顯;還有完全是手動(dòng)的，演示的時(shí)候很不方便。鑒于以上情況，在西南石油大學(xué)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的資助下，團(tuán)隊(duì)教師和學(xué)生動(dòng)腦動(dòng)手設(shè)計(jì)制作了遙控式角動(dòng)量守恒演示儀。

一、裝置結(jié)構(gòu)與制作

<E：＼ZCM＼理論版＼7上＼TP＼t1.tif>

注：1.支架，2.底座，3.支持軸承，4.固定孔，5.上轉(zhuǎn)軸，6.下轉(zhuǎn)軸，7.安裝盒，8.右橫圓筒，9.左橫圓筒，10.固定螺釘，11.不銹鋼小球，12.拉線，13.手旋螺釘

圖1 遙控式角動(dòng)量守恒演示儀結(jié)構(gòu)圖

遙控式角動(dòng)量守恒演示儀，主要由遙控器、底座支架和轉(zhuǎn)動(dòng)部分組成。支架由活動(dòng)連接的三塊板構(gòu)成，并可用手旋螺釘固定在底座上;底座上安裝支撐軸承，豎直上方的支架上打了固定孔。轉(zhuǎn)動(dòng)部分中央的安裝盒下方圓筒中用螺釘固定下轉(zhuǎn)軸的一端，下轉(zhuǎn)軸的另一端放在支撐軸承上。安裝盒上方圓筒中用螺釘固定上轉(zhuǎn)軸的一端，上轉(zhuǎn)軸的另一端穿過(guò)架上的固定孔。在安裝盒的左邊圓筒中用螺釘固定左橫圓筒，在安裝盒的右邊圓筒中，用螺釘固定右橫圓筒，左右橫圓筒中各放置一個(gè)不銹鋼小球，頂端各安裝1個(gè)固定螺釘，以防止小球滑出圓筒。一根棉線兩端連著兩個(gè)不銹鋼小球上的拉環(huán)，中點(diǎn)固定在安裝盒內(nèi)的繞線器上。繞線器軸的一端穿過(guò)安裝盒上的固定孔，另一端通過(guò)套筒套在安裝盒內(nèi)的減速電機(jī)軸的轉(zhuǎn)軸上。減速電機(jī)的電源輸入端與安裝盒內(nèi)的tk01型遙控電路板的電源輸出端相連，遙控電路板用安裝盒內(nèi)的6v干電池供電。

二、演示原理與方法

演示儀可轉(zhuǎn)動(dòng)部分在自由轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，所受的合外力矩對(duì)轉(zhuǎn)軸的分量為零，對(duì)轉(zhuǎn)軸角動(dòng)量守恒，即Mz=0則Lz=恒量。再根據(jù)角動(dòng)量的定義和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與質(zhì)量分布的關(guān)系，當(dāng)演示儀自由轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)：Lz=Jω=（J0+2md2）ω=恒量。用手推動(dòng)橫圓筒自由旋轉(zhuǎn)，然后用遙控器控制遙控電路板給電機(jī)供電，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)繞線器纏繞拉線，拉動(dòng)不銹鋼小球靠近轉(zhuǎn)軸，小球到轉(zhuǎn)軸距離d減小，兩小球轉(zhuǎn)動(dòng)慣量2md2減小，整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J減小，導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)速度ω會(huì)增加;當(dāng)用遙控器控制遙控電路板給電機(jī)反向供電，電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)繞線器釋放拉線，不銹鋼小球可以在重力的下滑分力和慣性離心力的作用下，克服摩擦力，遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增加，導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)速度ω會(huì)減小。用遙控器控制遙控電路板給電機(jī)停止供電，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，小球到轉(zhuǎn)軸距離d不變，轉(zhuǎn)速ω應(yīng)該保持不變。

三、結(jié)束語(yǔ)

支撐軸承和固定孔處的摩擦力矩以及轉(zhuǎn)動(dòng)中的空氣阻力矩是導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)部分角動(dòng)量減小的主要原因。通過(guò)添加油和控制轉(zhuǎn)動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)速度不要太快，可以很好地解決這兩個(gè)問(wèn)題。兩個(gè)橫圓筒要與水平方向向下夾角為5O，如果沒(méi)有這個(gè)傾角，就沒(méi)有下滑分力，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分轉(zhuǎn)速較小的時(shí)候，慣性離心力可能會(huì)小于小球受到的摩擦力，而導(dǎo)致小球無(wú)法向遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的方向運(yùn)動(dòng)，從導(dǎo)致演示失敗。轉(zhuǎn)動(dòng)部分在一次旋轉(zhuǎn)中，不銹鋼小球可以來(lái)回運(yùn)動(dòng)很多次，轉(zhuǎn)速可以經(jīng)歷多次的快慢變化，大大延長(zhǎng)了演示的時(shí)間。儀器大部分使用用透明有機(jī)玻璃制成，可以清楚看到儀器的運(yùn)行，實(shí)驗(yàn)效果更明顯。轉(zhuǎn)動(dòng)部分整體可以輕松取下和支架底座一起收到儀器盒里，便于攜帶。遙控方式可以減小摩擦，提高演示效果，還能減少儀器損耗。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所有部件均可拆卸，易于制作和維修。

參考文獻(xiàn)：

第9篇：動(dòng)量守恒定律范文

關(guān)鍵詞：物理；有效教學(xué)；聯(lián)系生活；物理模型

構(gòu)建物理模型就是將我們要研究的物理對(duì)象、物理?xiàng)l件、物理過(guò)程，通過(guò)抽象化、理想化、簡(jiǎn)化和類比等方法形成物理模型，簡(jiǎn)稱“建?！薄３Ｒ?jiàn)的考題也是命題者根據(jù)常見(jiàn)物理模型，加上具體情境編擬出來(lái)的。新課教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生分析物理現(xiàn)象，有助于學(xué)生建模意識(shí)和建模能力的培養(yǎng)，更有助于學(xué)生積累常見(jiàn)物理模型。本文以《反沖運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)為例，闡述建模教學(xué)的步驟和要點(diǎn)。

一、合理分組，巧設(shè)課前作業(yè)，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)與課堂內(nèi)容有關(guān)的物理現(xiàn)象

讓學(xué)生觀察物理現(xiàn)象，有利于學(xué)生構(gòu)建物理模型。但由于受到課堂教學(xué)中空間和時(shí)間的限制，在實(shí)際教學(xué)中不可能把涉及的物理模型都列舉出來(lái)。面對(duì)高中課堂教學(xué)內(nèi)容的繁多，教師就容易忽視引導(dǎo)學(xué)生對(duì)生活現(xiàn)象的觀察、提煉和描述。

為了解決這個(gè)難題，可以將班上學(xué)生分成若干學(xué)習(xí)小組，提前布置任務(wù)，讓每個(gè)小組搜集與課堂內(nèi)容有關(guān)的物理現(xiàn)象，課堂上進(jìn)行匯報(bào)分享。如，筆者在設(shè)計(jì)《反沖運(yùn)動(dòng)》的教學(xué)環(huán)節(jié)時(shí)，為讓學(xué)生對(duì)生活中的反沖現(xiàn)象有所認(rèn)識(shí)，就布置了一項(xiàng)課堂前置作業(yè)。前置作業(yè)簡(jiǎn)單有趣，并分組實(shí)施，不至于耽誤學(xué)生過(guò)多時(shí)間，利于這類作業(yè)的常態(tài)化開(kāi)展。

【課前前置作業(yè)】

1.題目：“拋開(kāi)（下）包袱，讓我們前進(jìn)”之反沖現(xiàn)象搜集。

2.分組：將全班分為八個(gè)小組，而且要求后四個(gè)小組著重搜集這類運(yùn)動(dòng)在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

3.提示：在生活中，有哪些物體向某一方向拋出（推出、噴出、彈出或射出）其中的一部分時(shí)，剩余部分會(huì)向相反的方向運(yùn)動(dòng)？

本節(jié)課的亮點(diǎn)就在于課前任務(wù)的布置。當(dāng)學(xué)生興致勃勃搜集這些現(xiàn)象的時(shí)候，就已經(jīng)開(kāi)始了對(duì)物理模型的構(gòu)建。

二、課堂展示，引導(dǎo)學(xué)生描述現(xiàn)象，運(yùn)用歸類的方法建立物理模型

課堂教學(xué)，若長(zhǎng)期讓學(xué)生被動(dòng)接受教師告知的公式和定理，不利于真正地培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，不利于對(duì)提煉物理模型進(jìn)行指導(dǎo)。讓學(xué)生課上展示分享其小組作業(yè)成果，既可以培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的習(xí)慣，也可以培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力。同時(shí)，這也是新課程“以學(xué)生為主體”的體現(xiàn)。在面對(duì)某些新問(wèn)題新現(xiàn)象時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題中的原型1與我們已熟悉的原型2有許多共性，那我們可以用歸類、等效的方法來(lái)推測(cè)：原型1與原型2的物理模型也應(yīng)該相似或相近，從而建立起原型1的物理模型。

如，在《反沖運(yùn)動(dòng)》教學(xué)中，筆者首先讓前面四個(gè)小組展示了他們搜集到的物理現(xiàn)象，接著讓學(xué)生思考這類現(xiàn)象的共性特征。

【學(xué)生展示1】

第1組：反沖氣球展示。松開(kāi)手之后，氣球向后噴氣而前進(jìn)。

第2組：反沖小車(chē)展示。手指堵住管子的尾端，松開(kāi)手指后，小車(chē)前進(jìn)。

第3組：人站在輪滑上，超人的前方扔籃球，人會(huì)后退。

第4組：將易拉罐汽水綁在小車(chē)上，汽水蓋拉開(kāi)一個(gè)小口，用手指堵住小口，用力搖，后放在地上，松開(kāi)手指，汽水噴出，小車(chē)

前進(jìn)。

學(xué)生能總結(jié)出這些現(xiàn)象的兩個(gè)特征：（1）兩個(gè)物體原來(lái)為一個(gè)整體，且靜止；（2）接著瞬間分離，且反向運(yùn)動(dòng)。因?yàn)閷W(xué)生剛學(xué)完動(dòng)量守恒定律，對(duì)靜止物體瞬間爆炸分離的模型記憶深刻，所以很容易想到：反沖運(yùn)動(dòng)的模型與動(dòng)量守恒定律中的爆炸分離模型有很大的相似性。

三、作圖分析現(xiàn)象，忽略次要因素，構(gòu)建條件模型

無(wú)論是學(xué)生展示的現(xiàn)象，還是教師演示的實(shí)驗(yàn)，一旦學(xué)生感興趣，就容易被吸引。但學(xué)生也容易只停留在現(xiàn)象上，或是被現(xiàn)象中次要的因素所干擾，很難把現(xiàn)象簡(jiǎn)化成我們要研究的物理模型。這時(shí)，教師的主導(dǎo)作用就應(yīng)該得到充分的體現(xiàn)。要引導(dǎo)學(xué)生，忽略案例中的次要因素，畫(huà)出分析示意圖，強(qiáng)調(diào)與研究?jī)?nèi)容緊密相關(guān)的因素，構(gòu)建出如光滑、輕質(zhì)、質(zhì)點(diǎn)、無(wú)重力等條件模型，以便于控制次要因素影響，集中分析核心問(wèn)題。

如，在《反沖運(yùn)動(dòng)》教學(xué)中，筆者讓學(xué)生展示了后面四個(gè)小組搜集到的現(xiàn)象。

【學(xué)生展示2】

第5組：噴氣式飛機(jī)與噴水潛艇簡(jiǎn)介。

第6組：噴水式飛行器介紹。

第7組：火箭介紹，主要介紹火箭原理以及中國(guó)的系列火箭。

第8組：水火箭介紹（原理、制作、現(xiàn)場(chǎng)發(fā)射）。

對(duì)于這些精彩有趣的現(xiàn)象，學(xué)生很感興趣，但也有學(xué)生認(rèn)為：一些反沖現(xiàn)象不滿足動(dòng)量守恒定律，因?yàn)檫@些現(xiàn)象不能忽略重力、摩擦力、空氣阻力等因素，不能用動(dòng)量守恒定律來(lái)處理。

此時(shí)，教師就應(yīng)該給學(xué)生強(qiáng)調(diào)，反沖運(yùn)動(dòng)發(fā)生瞬間的兩大特點(diǎn)：（1）發(fā)生時(shí)間極短；（2）內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力。因?yàn)闈M足這兩個(gè)條件，重力、摩擦力等次要因素在此都可以忽略。所以在反沖運(yùn)動(dòng)發(fā)生瞬間，是可以用動(dòng)量守恒定律來(lái)處理的。至于分離以后，就要用其他物理知識(shí)進(jìn)行處理。如，粗糙的水平面上，兩個(gè)物體爆炸分離，嚴(yán)格地講，因?yàn)槭艿侥Σ亮τ绊?，?dòng)量不守恒。但根據(jù)以上分析，忽略次要因素，建立條件模型后，在爆炸分離瞬間，是可以用動(dòng)量守恒定律來(lái)處理的。至于分離之后，各自以分離速度做勻減速運(yùn)動(dòng)，就應(yīng)該用勻變速直線運(yùn)動(dòng)或者是功能關(guān)系的知識(shí)來(lái)處理了。再如，火箭發(fā)射，可以認(rèn)為火箭瞬間噴射出所有燃?xì)?，滿足動(dòng)量守恒。燃?xì)鈬娚渫旰螅鸺又Q直上拋，那就要用豎直上拋的知識(shí)來(lái)處理。通過(guò)引導(dǎo)，幫助學(xué)生構(gòu)建起這樣一個(gè)條件模型――在反沖運(yùn)動(dòng)中，物體分離瞬間，動(dòng)量是守恒的。

四、設(shè)置典型例題，讓學(xué)生計(jì)算應(yīng)用，提高課堂教學(xué)實(shí)效性

通過(guò)現(xiàn)象的觀察、分析、描述，進(jìn)而提煉建模，總結(jié)規(guī)律，學(xué)生對(duì)這一概念有了充分的了解，會(huì)運(yùn)用規(guī)律來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)和計(jì)算才是學(xué)生物理綜合能力的體現(xiàn)。所以在課堂上，設(shè)置一些聯(lián)系生活實(shí)際的典型例題，為我們常見(jiàn)的物理模型戴上生活的帽子，讓學(xué)生分析計(jì)算，是很有必要的。

在《反沖運(yùn)動(dòng)》教學(xué)中，筆者設(shè)計(jì)了如下例題。通過(guò)練習(xí)，訓(xùn)練了學(xué)生應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決反沖運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的能力。

練習(xí)1：水平方向射擊的大炮，大炮裝上炮彈后總質(zhì)量M=500 kg，其中炮彈質(zhì)量m=10 kg，炮彈射擊的速度是V0=98 m/s，射擊后炮身后退的速度是多大？

練習(xí)2：一個(gè)連同裝備總質(zhì)量為M=100 kg的宇航員在距離飛船x=45 m處相對(duì)飛船處于靜止?fàn)顟B(tài)。他帶有一個(gè)裝有m0=0.5 kg氧氣的貯氣筒，貯氣筒上有一個(gè)可以使氧氣以v=50 m/s的速度噴出的噴嘴，宇航員必須向著飛船相反方向放出氧氣，才能回到飛船。同時(shí)，還要保留一部分氧氣供途中呼吸用，宇航員的耗氧率為Q=2.5×10-4 kg/s。不考慮噴出的氧氣對(duì)設(shè)備及宇航員總質(zhì)量的影響，如果在開(kāi)始返回時(shí)瞬時(shí)噴出0.1 kg氧氣，宇航員能否安全返回飛船？

利用生活中的物理模型來(lái)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生分析物理現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生建模的意識(shí)和習(xí)慣，有助于學(xué)生抓住問(wèn)題的核心和根本，有助于提高課堂教學(xué)的有效性。更重要的是，通過(guò)課堂上的物理建模，教會(huì)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的思想方法，培養(yǎng)了學(xué)生分析現(xiàn)象、探究本質(zhì)、預(yù)測(cè)未知的科學(xué)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：