动量守恒定律的解题方法和技巧分析

(整期优先)网络出版时间:2023-04-18
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动量守恒定律的解题方法和技巧分析

何庆宗

安徽省庐江中学  231500

摘要:随着人类社会的长期实践,物理学家在一次偶然碰撞问题中发现了动量守恒定律。随着对其深入的研究和实践范围的扩大,逐步认识到动量守恒定律是具有普遍意义的,根据相互作用的系统概念可以了解到,当合外力为零的情况下,物体的总动量不发生变化。这一发现奠定了物理学动量知识的基础,具有非常重要的意义。因此,在高中物理教学上使学生对有关力的知识进行理解,就应将教学的重难点放在动量守恒定律上,帮助学生完成物理应用实践。

关键词:高中物理;试题研究;动量守恒定律

引言

动量守恒定律、能量守恒定律以及角动量守恒定律,是物理教学中的三大基本守恒定律。最初的物理学家通过对牛顿定律的深入分析推论发现了这三大守恒定律,并发现动量守恒定律更基础的物理规律可以反映出时空性,尤其是动量守恒定律。随着时间的推移,人们发现物体和系统动量在满足合外力为零的情况下是守恒的,所以动量守恒定律也就具有了物理上的意义。基于此,本篇文章从高中物理教育教学试题研究方面,研究分析了动量守恒定律的解题方法和技巧。

一、简述动量守恒定律的物理含义

动量守恒定律在物理学中的适用范围非常的广泛,在具体应用时,还可有系统总动量近似守恒和某一方向的分动量守恒的情形;因此,要求学生要有对具体问题具体分析的能力。首先,当系统所受合外力不为零时,若系统受到的内力远大于外力,则系统的总动量近似守恒,所以学生在解题时就可以当作守恒情况来进行处理;其次,当系统所受合外力不为零,且不满足内力远大于外力的条件,但在某一方向中可以将外力或速度均同时分解到两个方向,不受外力或合外力为零时,该方向的分动量守恒。这就要求物理教师在讲解这节课的知识时,注意对细节的把控,不要让学生过多的关注细节,也要让学生理解动量守恒的微妙之处,从而引导学生熟练运用动量守恒规律的特点,在解决动量守恒定律此类物理问题时,学生要始终观察初、末状态的动量是否守恒,而不是中间状态的具体细节,这也的解题非常便利学生的应用。

二、物理学科中动量守恒定律的解题技巧

当学生在做物理题,遇到两个以上的物体组成的系统时,可以优先考虑运用动量守恒定律进行分析,由于物体较多,它们之间的相互作用的情况也不相同,作用过程就变得较为复杂,但是依然可以运用动量守恒定律对初、末状态建立动量守恒方程;有时可能因为未知条件过多而无法求解,但可以利用作用过程中的不同阶段,来建立多个动量守恒方程,或将系统内的物体按作用的关系分成几个小系统,分别建立动量守恒定律方程求解问题。例如,在拿到一道动量守恒定律有关的物理题时,可以先从正确分析作用过程中各个物体状态的变化情况开始对物体建立运动模型;在对作用过程中的不同阶段进行区分,并找出联系各个阶段的状态量;最后合理选取研究对象,完成动量物理题目的求解。

三、物理教研在动量守恒定律的出题方向

3.1考查学生对动量定理的理解及应用

物理教研在动量守恒定律的出题方向上,要以考查学生对动量定理的理解及应用为基础,考查学生在学习动量守恒定律这一章节的基础掌握情况。物理教师在教授动量守恒定律的时候,要强调动量守恒定律的特点是矢量性、瞬时性、相对性以及普适性。只有通过对动量的特点了解,才可以在做题的过程中发挥出针对性,帮助学生快速解决物理实际问题。

动量守恒定理在运用的时候也要注意一些挂件点,特别是在运用动量守恒定律解题的时候,要明白动量是矢量,在进行具体物理题目计算时,要采用正交分解法的方式,先写出动量守恒定律的分量方程,把矢量运算转化为代数运算,在进行列式计算;还要注意的就是动量守恒定律成立的条件,条件就是一定要合外力为零的情况下才可以进行,但当学生在运用动量守恒定律处理实际问题时,会发现系统受到的合外力不为零,这时候就要做理想化处理,若内力远大于外力时,就仍可以把它当作合外力为零来进行处理,因为系统内力只改变系统内各物体的运动状态,不能改变整个系统的运动状态,只有外力才能改变整个系统的运动状态,所以,系统不受或所受外力为0时,系统总动量保持不变动,量守恒定律依旧是成立的。

3.2动量守恒定律不同表达形式的运用

在物理教研组进行动量守恒定律的出题方向确定时,一定要考虑到动量守恒定律的多种解题步骤,特别是要考察学生对动量守恒定律不同表达形式的运用。依据动量守恒定律的特点及其表达式的变式,物理教师可以将考试的重要点集中在:
动量守恒定律时由哪些物体组成的,以及分析题干中物体系统受到的外力,让学生可以区分外力和内力;其次,还可以设置一些让学生进行判断的题目,如:判断系统动量是否守恒,若满足动量守恒条件,则正确列出动量守恒的方程式。在学生列出动量守恒的方程式上,要注意考察学生细小知识点的掌握情况,比如
动量由于是矢量的原因,所以列式时体现出它的方向性。

四、总结

总而言之,动量守恒定律是为了学生更好解决物理综合问题的基础定律,在物理学习的过程中非常的重要。运用动量守恒定律的方法来进行解决问题,可以帮助学生快速找到实际问题的方向,根据守恒定律快速分析出物理题目中的研究对象的关键点,可以是学生在学习物理过程中更容易理解题干要求,针对性解决问题。而且在物理学习研究中,动量守恒定律话可以锻炼学生的逻辑思维和做题灵敏度,从而培养学物理核心素养。

参考文献

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