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1、碰撞一定是动量守恒的吗？背景：动量守恒定律是力学中的重要规律之一，是高考重点考查的内容，可单独考查，也可以和各部分知识综合考查。这部分内容的考题对学生解题的能力要求高，综合性强，是学生学习时的难点。如何判断动量守恒条件，成为解题的关键。在高三（6）班的高考复习中我发现学生做了很多题目，但应用时经常出错，遇到难题往往无法入手。情景：在讲动量守恒定律专题时，为了强调动量守恒定律的条件，我举了下面一个例子，结果很让我意外：在轻的定滑轮上用绳子悬挂两个质量均为M的物体，A物体距地面有一高度，B物体着地，如图1所示。质量为m的圆环套在绳子上，从A的上方自由落下与A粘合在一起，对m与A粘合瞬间下列说法中正
2、确的是： ( ) A、m与A组成的系统动量守恒 B、m与A、B组成的系统动量守恒C、m与A组成的系统动量不守恒D、m与A、B组成的系统动量不守恒由于动量守恒定律的条件学生已经很熟悉了，经过5分钟思考，大家就有答案了。大部分学生选了A或B项。师：邵晶晶，请你说说为什么选A和B项。邵晶晶：因为m与A粘合瞬间属于碰撞，m与A的相互作用力远大于重力，所以认为m与A组成的系统动量守恒或m与A、B组成的系统动量守恒。师：那么所有的碰撞都是系统动量守恒的么？守恒条件是什么？邵晶晶：好象是所有的碰撞都是系统动量守恒的，守恒条件是系统不受外力或合外力等于零或近似为零。师：请坐。既然守恒条件要看合外力是否为零，那
3、么请大家对A、B、m和定滑轮受力分析一下。大家都对A，B和定滑轮进行了正确的受力分析，有的学生还对系统进行了受力分析。部分学生把答案改为了C，D。师：卢挺，你为什么把答案改为了C，D？卢挺：因为m与A碰撞，由于A、B两物体用绳子相连，实际上是m与A、B的碰撞。设绳子中的平均作用力为F，FG，物体的重力可忽略不计，但在滑轮的轴处有方向向上的力2F，所以m与A组成的系统合外力为F，系统动量不守恒。m与A、B组成的系统合外力为2F，系统动量也不守恒。答案选C、D。师：对，这说明有的碰撞系统动量是不守恒的。生：哦师：大家对物体A、B、碰撞前后的动量分析一下。学生经过2分钟计算，大家就得到：物体A和B连
4、在一起，动量大小相等，方向相反，总动量始终为零。而物体m碰撞后动量就减少。m与A、B组成的系统动量不守恒。到此，我发现学生对动量守恒的条件还要再深入认识，就改了一下原题，连接物体B的绳子变为弹簧，如图2所示，选项不变。我发现学生都用了受力分析，并计算了碰撞前后系统的动量变化。都选A、B。师：两题图形差不多，为什么结果不同？生：弹簧受力时，形变需要时间，瞬间不传递力。而绳子受力后瞬间传递力。接下来我又举了一个例子：(1997年全国高考题)质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上。平衡时，弹簧的压缩量为X0，如图3所示。一物块从钢板正上方距离为3 X0的A处自由落下，打在钢板上并立
5、刻与钢板一起向下运动，但不粘连。它们到达最低点后又向上运动。已知物块质量也为m时，它们恰能回到O点。若物块质量为2m，仍从A处自由落下，则物块与钢板回到O点时，还具有向上的速度。求物块向上运动到达的最高点与O点的距离。我发现大部分学生选择了物体A和m，都进行了系统受力分析。师：物体A和钢板m系统动量守恒么？为什么？生：物体A打在钢板m上并立刻与钢板一起向下运动，说明碰撞时间短，相互作用力FG，系统合外力近似等于零，动量近似守恒。最后我叫大家小结：碰撞过程中，系统只有二个物体，都可认为系统的动量近似守恒。但对三个物体以上的系统还是要受力分析、动量分析的，不可直接得出结论。教学反思在案例中，直到我
6、要大家进行受力分析时，才使学生认识到碰撞不等于动量守恒，动量守恒的关键是合外力为零或近似为零。在复习课上，必须清楚学生的弱点，学生记住了二体碰撞是动量守恒的，对三体不了解，也不愿意受力分析，因而不能得出正确的答案。通过典型例题的分析，使学生认识到受力分析的重要性，是所有力学题目的解题基础。逐渐改变学生“重死背，轻理解”“重知识，轻能力”“重结论，轻过程”的学习习惯。渗透新课程理念。以“教”为主向以“学”为主转化，激发学生主动参与，促进学生主体能动地发展。通过一题多解，多题一解，在学生的相互讨论、交流过程中，将知识系统化，以达到预期的教学目标。努力改变传统的、应试教育思想指导下的、以讲授、灌输为主线，教师把学生当作容纳知识的“容器”，采取“填鸭式”教学模式。加强师生之间的相互交流合作，鼓励学生积极参与，通过学生自己的讲解、分析，教师的点拨，掌握规律，提高能力。达到由不变应万变，切切实实地为提高学生能力而努力创新课堂教学的模式。
