【课件】动量守恒定律 高二物理同步备课系列（人教版2019选择性必修第一册）.pptx

目录03动量守恒定律的普适性0102动量守恒定律相互作用的两个物体的动量改变观看视频，猜一下冰壶碰撞前后两冰壶的动量之和不变的结论是否还适用，怎样证明这一规律普遍适用？课堂引入第一部分：相互作用的两个物体的动量改变（一）建构碰撞模型【情景】如图中在光滑水平桌面上做匀速运动的两个物体A，B，当B追上A时发生碰撞。碰撞后A、B的速度分别是v1和v2。碰撞过程中A所受B对它的作用力是F1，B所受A对它的作用力是F2。碰撞时，两物体之间力的作用时间用t表示。你能根据以上信息推导A、B碰撞之后动量之和的变化情况吗？光滑光滑F1F2(2)以物体B为研究对象，物体B动量的变化量等于它所受作用力F2的冲量，即（二）推导过程【推导过程】(1)以物体A为研究对象，根据动量定理，物体A动量的变化量等于它所受作用力F1的冲量，即光滑光滑F1F2(2)以物体B为研究对象，物体B动量的变化量等于它所受作用力F2的冲量，即(3)根据牛顿第三定律可知两个物体碰撞过程中的每个时刻相互作用力(4)整理得（三）归纳总结碰撞前后满足动量之和不变的两个物体的受力情况是怎么样的呢？碰撞前后满足动量之和不变的两个物体的受力情况是怎么样的呢？m2m1FFm1gm2g1.两物体各自即受到对方的作用力，同时又受到重力和桌面的支持力，重力和支持力是一对平衡力。2.两个碰撞的物体在受到外部对它们的作用力的矢量和为零的情况下动量守恒。第二部分：动量守恒定律（一）系统及系统的内力和外力1.系统：相互作用的两个（或多个）物体构成一个系统。2.内力：系统内部物体相互之间的作用力。3.外力：外部物体对系统内部物体的作用力。m2m1FFm1gm2gN1N2（二）动量守恒定律1.内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变。2.表达式：3.条件：系统不受外力或所受合外力为零（严格条件）虽然受外力不为零，但内力外力，且作用时间极短，爆炸，碰撞类问题（近似条件）虽然受外力不为零，但某方向上不受外力，则该方向动量守恒。（某方向动量守恒，系统动量实际不一定守恒）（三）思考与讨论AB如图所示，静止的两辆小车用细线相连，中间有一个压缩了的轻弹簧。（1）烧断细绳后，由于弹力的作用，两辆小车分别向左、右运动，它们获得了动量，它们的总动量是否增加了？系统所受合外力为0，动量守恒；整个过程取向左为正方向，则0=mAvA+(-mBvB)；（2）烧断细绳后，按住左边的小车，由于弹力的作用，右边小车向右运动，右边小车获得了动量，那么它们的总动量是否守恒？系统所受合外力不为0，动量不守恒（三）思考与讨论AB如图所示，静止的两辆小车用细线相连，中间有一个压缩了的轻弹簧。（3）烧断细绳后，按住左边的小车，由于弹力的作用，右边小车向右运动，当弹簧恢复原长时，松开左边小车，哪个过程它们的总动量不守恒，哪个过程它们的总动量守恒？烧断绳子瞬间到弹簧恢复原长前，系统所受合外力不为0，动量不守恒。松开左边小车后，系统合外力为0，动量守恒。（四）典例精析【例题【例题1】在在列车编组站里，一辆列车编组站里，一辆 m1=1.8104 kg 的货车在平直轨道上以的货车在平直轨道上以 v1=2 m/s 的速度运动，碰上一辆的速度运动，碰上一辆 m2=2.2104kg 的静止货车，它们碰撞后的静止货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，求货车碰撞后的运动速度结合在一起继续运动，求货车碰撞后的运动速度。m1m2系统N1N2F2内力外力F1G1G2（1）本题中相互作用的系统是什么？地面摩擦力和空气阻力远小于内力动量守恒分析：（2）分析系统受到哪几个外力的作用？是否符合动量守恒的条件？（四）典例精析m1m2x0【解析】沿碰撞前货车运动的方向建立坐标轴，有v1=2 m/s 设两车结合后的速度为v。两车碰撞前的总动量为：两车碰撞后的总动量为：由动量守恒定律可得：所以代入数值，得：v=0.9 m/s，方向向右。（四）典例精析【例题2】一枚在空中飞行的火箭，质量为m，在某点的速度为v，方向水平，燃料即将耗尽。火箭在该点突然炸裂成两块，其中质量为m1的一块沿着与v相反的方向飞去，速度为v1。求炸裂后另一块的速度v2。解：火箭炸裂前的总动量为：火箭炸裂后的总动量为：根据动量守恒定律可得：解得：解得：x x0 0m m1 1m m2 2v v（五）技巧点拨找：找研究对象(系统包括那几个物体)和研究过程；析：进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或在某一方向是否守恒)；定：规定正方向，确定初末状态动量正负号，画好分析图；列：由动量守恒定律列方程；算：合理进行运算，得出最后的结果，并对结果进行分析。应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法：第三部分：动量守恒定律的普适性动量守恒定律的普适性2.动量守恒定律不仅适用于宏观、低速问题，而且适用于高速、微观的问题。3.动量守恒定律是一个独立的实验规律,它适用于目前为止物理学研究的一切领域。1.动量守恒定律不仅适用于正碰，也适用于斜碰；不仅适用于碰撞，也适用于任何形式的相互作用；不仅适用于两个物体组成的系统，也适用于多个物体组成的系统。第四部分：巩固提升课堂小结动量守恒定律（2）公式：m1v1+m2v2=m1v1+m2v2；m1v1=-m2v2（3）条件（1）内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变系统不受外力；系统受到外力，但外力的合力为零；系统所受外力合力不为零，但系统内力远大于外力；在某一方向上不受外力或合外力为零或内力远大于外力。课堂练习1.如图所示，光滑水平地面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，对两车及弹簧组成的系统，下列说法中正确的是()A.两手同时放开后，系统总动量始终为零B.先放开左手，后放开右手，此后动量不守恒C.先放开左手，后放开右手，总动量向左D.无论是否同时放手，只要两手都放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零课堂练习答案:ACD解析:当两手同时放开时，系统的合外力为零，所以系统的动量守恒，又因为开始时总动量为零，故系统总动量始终为零，选项 A正确；先放开左手，左边的小车就向左运动，当再放开右手后，系统所受合外力为零，故系统的动量守恒，放开右手时总动量方向向左，放开右手后总动量方向也向左，故选项 B错误，C、D 正确。课堂练习课堂练习答案:BC课堂练习课堂练习课堂练习