三、动量守恒定律.ppt

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1、物理物理物理物理 选修选修选修选修3-5 3-5 第十六章第十六章第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律物理物理物理物理 选修选修选修选修3-5 3-5 第十六章第十六章第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律复习回顾复习回顾物理物理物理物理 选修选修选修选修3-5 3-5 第十六章第十六章第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律物理物理物理物理 选修选修选修选修3-5 3-5 第十六章第十六章第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律 两个人的速度之间两个人的速度之间有怎样的关系呢？有怎样

2、的关系呢？在连续的敲打在连续的敲打下，平板车会怎样下，平板车会怎样运动呢？运动呢？思考与讨论思考与讨论物理物理物理物理 选修选修选修选修3-5 3-5 第十六章第十六章第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律1、系统、系统 内力和外力内力和外力（1 1）系系系系统统统统：存存存存在在在在相相相相互互互互作作作作用用用用的的的的几几几几个个个个物物物物体体体体所所所所组组组组成成成成的的的的整整整整体体体体，称为系统。系统可按解决问题的需要灵活选取。称为系统。系统可按解决问题的需要灵活选取。称为系统。系统可按解决问题的需要灵活选取。称为系统。系统可按解决问题的需要灵活选

3、取。（2 2）内力：）内力：）内力：）内力：系统内各个物体间的相互作用力称为内力。系统内各个物体间的相互作用力称为内力。系统内各个物体间的相互作用力称为内力。系统内各个物体间的相互作用力称为内力。（3 3）外外外外力力力力：系系系系统统统统外外外外其其其其他他他他物物物物体体体体作作作作用用用用在在在在系系系系统统统统内内内内任任任任何何何何一一一一个个个个物物物物体上的力，称为外力。体上的力，称为外力。体上的力，称为外力。体上的力，称为外力。注意：注意：注意：注意：内力和外力的区分依赖于系统的选取，只内力和外力的区分依赖于系统的选取，只内力和外力的区分依赖于系统的选取，只内力和外力的区分依赖

4、于系统的选取，只有在确定了系统后，才能确定内力和外力。有在确定了系统后，才能确定内力和外力。有在确定了系统后，才能确定内力和外力。有在确定了系统后，才能确定内力和外力。物理物理物理物理 选修选修选修选修3-5 3-5 第十六章第十六章第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律2、动量守恒定律的推导、动量守恒定律的推导 G G1 1 G G2 2N N1 1 N N2 2F F1 1 F F2 2 对对m1和和m2分别用动分别用动量定理有：量定理有：对对m1:F1 t=m1v1-m1v1对对m2:F2 t=m2v2-m2v2物理物理物理物理 选修选修选修选修3-5 3-5

5、 第十六章第十六章第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律代入整理有：代入整理有：代入整理有：代入整理有：由牛顿第三定律知：由牛顿第三定律知：由牛顿第三定律知：由牛顿第三定律知：F1t=-F2t物理物理物理物理 选修选修选修选修3-5 3-5 第十六章第十六章第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律3、动量守恒定律、动量守恒定律(1)(1)内内内内容容容容：如如如如果果果果一一一一个个个个系系系系统统统统不不不不受受受受外外外外力力力力，或或或或者者者者所所所所受受受受外外外外力力力力的的的的矢矢矢矢量量量量和和和和为为为为0 0，这这这这个

6、个个个系系系系统统统统的的的的总总总总动动动动量量量量保保保保持持持持不不不不变变变变，这个结论叫做动量守恒定律。这个结论叫做动量守恒定律。这个结论叫做动量守恒定律。这个结论叫做动量守恒定律。(2)(2)数学表达式：数学表达式：数学表达式：数学表达式：对由两个物体组成的系统有：对由两个物体组成的系统有：对由两个物体组成的系统有：对由两个物体组成的系统有：p=0p1=-p2（两物系统）（两物系统）（两物系统）（两物系统）定律的表达式是矢量式，解题时选取正方向后定律的表达式是矢量式，解题时选取正方向后定律的表达式是矢量式，解题时选取正方向后定律的表达式是矢量式，解题时选取正方向后用正、负来表示方向

7、，将矢量运算变为代数运算。用正、负来表示方向，将矢量运算变为代数运算。用正、负来表示方向，将矢量运算变为代数运算。用正、负来表示方向，将矢量运算变为代数运算。物理物理物理物理 选修选修选修选修3-5 3-5 第十六章第十六章第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律(3)注意点：注意点：系统性、矢量性、同时性、同一性系统性、矢量性、同时性、同一性系统性、矢量性、同时性、同一性系统性、矢量性、同时性、同一性 应用时需注意区分内力和外力应用时需注意区分内力和外力应用时需注意区分内力和外力应用时需注意区分内力和外力 区分外力的矢量和和合外力：区分外力的矢量和和合外力：区分外力

8、的矢量和和合外力：区分外力的矢量和和合外力：“外力的矢外力的矢外力的矢外力的矢量和量和量和量和”是指把作用在系统上的所有外力平移到某是指把作用在系统上的所有外力平移到某是指把作用在系统上的所有外力平移到某是指把作用在系统上的所有外力平移到某点后算出的矢量和；点后算出的矢量和；点后算出的矢量和；点后算出的矢量和；“合外力合外力合外力合外力”则是作用在某则是作用在某则是作用在某则是作用在某个物体个物体个物体个物体(质点质点质点质点)上的外力的矢量和上的外力的矢量和上的外力的矢量和上的外力的矢量和明确明确明确明确“不变量不变量不变量不变量”绝不是绝不是绝不是绝不是“守恒量守恒量守恒量守恒量”，确切，

9、确切，确切，确切理解理解理解理解“守恒量守恒量守恒量守恒量”是学习物理的关键是学习物理的关键是学习物理的关键是学习物理的关键物理物理物理物理 选修选修选修选修3-5 3-5 第十六章第十六章第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律、动量守恒定律成立条件、动量守恒定律成立条件 在满足下列条件之一时，系统的动量守恒：在满足下列条件之一时，系统的动量守恒：在满足下列条件之一时，系统的动量守恒：在满足下列条件之一时，系统的动量守恒：（1 1）不不不不受受受受外外外外力力力力或或或或受受受受外外外外力力力力之之之之和和和和为为为为零零零零，系系系系统统统统的的的的总总总总动动动

10、动量量量量守恒守恒守恒守恒（2 2）系系系系统统统统的的的的内内内内力力力力远远远远大大大大于于于于外外外外力力力力，可可可可忽忽忽忽略略略略外外外外力力力力，系系系系统统统统的总动量守恒的总动量守恒的总动量守恒的总动量守恒（3 3）系系系系统统统统在在在在某某某某一一一一方方方方向向向向上上上上满满满满足足足足上上上上述述述述（1 1）或或或或（2 2），则在该方向上系统的总动量守恒则在该方向上系统的总动量守恒则在该方向上系统的总动量守恒则在该方向上系统的总动量守恒物理物理物理物理 选修选修选修选修3-5 3-5 第十六章第十六章第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒

11、定律 系统动量是否守恒为什么只强调系统动量是否守恒为什么只强调“不不受外力受外力”或或“所受外力之和为零所受外力之和为零”，而不，而不管内力的变化情况呢？管内力的变化情况呢？结论：结论：内力不能引起系统动量的变化，系统动内力不能引起系统动量的变化，系统动量的变化是由外力引起的；内力只能引起系量的变化是由外力引起的；内力只能引起系统内动量的转移。统内动量的转移。物理物理物理物理 选修选修选修选修3-5 3-5 第十六章第十六章第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律5、动量守恒定律适用范围、动量守恒定律适用范围动动量量守守恒恒定定律律是是自自然然界界最最重重要要最最普普

12、遍遍的的规规律律之之一一。大大到到星星球球的的宏宏观观系系统统，小小到到基基本本粒粒子子的的微微观观系系统统，无无论论系系统统内内各各物物体体之之间间相相互互作作用用是是什什么么力力，只只要要满满足足上上述述条条件件，动动量量守守恒恒定定律律都都是适用的。是适用的。物理物理物理物理 选修选修选修选修3-5 3-5 第十六章第十六章第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律拓展：拓展：物理物理物理物理 选修选修选修选修3-5 3-5 第十六章第十六章第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动动动动量量量量守守守守恒恒恒恒定定定定律律律律反反反反映

13、映映映了了了了系系系系统统统统内内内内物物物物体体体体间间间间相相相相互互互互作作作作用用用用过过过过程程程程中中中中所所所所遵遵遵遵循循循循的的的的物物物物理理理理规规规规律律律律，和和和和牛牛牛牛顿顿顿顿运运运运动动动动定定定定律律律律相相相相一一一一致致致致，但但但但它它它它在在在在具具具具体体体体处处处处理理理理问问问问题题题题时时时时，在在在在某某某某些些些些方方方方面面面面显显显显现现现现出出出出比比比比用用用用牛牛牛牛顿顿顿顿运运运运动动动动定定定定律律律律解解解解题题题题简简简简洁洁洁洁、明明明明了了了了的的的的特特特特点点点点。特特特特别别别别当当当当系系系系统统统统内内内内

14、受受受受力力力力情情情情况况况况不不不不明明明明或或或或者者者者相相相相互互互互作作作作用用用用力力力力是是是是变变变变力力力力时时时时，用用用用牛牛牛牛顿顿顿顿第第第第二二二二定定定定律律律律计计计计算算算算很很很很繁繁繁繁杂杂杂杂，甚甚甚甚至至至至无无无无法法法法处处处处理理理理；而而而而动动动动量量量量守守守守恒恒恒恒定定定定律律律律只只只只管管管管发发发发生生生生相相相相互互互互作作作作用用用用前前前前后后后后的的的的状状状状态态态态，不不不不必必必必过过过过问问问问具具具具体体体体的的的的相相相相互互互互作作作作用用用用细细细细节节节节，因因因因而而而而避避避避免免免免了了了了直直直

15、直接接接接运运运运用用用用牛牛牛牛顿顿顿顿运运运运动动动动定定定定律律律律解解解解题题题题所所所所遇遇遇遇到到到到的困难，使问题简化。的困难，使问题简化。的困难，使问题简化。的困难，使问题简化。物理物理物理物理 选修选修选修选修3-5 3-5 第十六章第十六章第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律 在连续的敲打下，平板车会怎在连续的敲打下，平板车会怎样运动呢？样运动呢？物理物理物理物理 选修选修选修选修3-5 3-5 第十六章第十六章第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律 在光滑的水平面上有一辆平板车，车上有一个单在光滑的水平面上有一辆平

16、板车，车上有一个单在光滑的水平面上有一辆平板车，车上有一个单在光滑的水平面上有一辆平板车，车上有一个单摆。在连续摆动下，这辆车能持续地向右运动吗？请摆。在连续摆动下，这辆车能持续地向右运动吗？请摆。在连续摆动下，这辆车能持续地向右运动吗？请摆。在连续摆动下，这辆车能持续地向右运动吗？请说明理由。说明理由。说明理由。说明理由。物理物理物理物理 选修选修选修选修3-5 3-5 第十六章第十六章第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律【问题问题1】关于动量守恒的条件，下列说法中关于动量守恒的条件，下列说法中正确的是正确的是A只要系统内存在摩擦力，动量不可能守恒只要系统内存在

17、摩擦力，动量不可能守恒B只要系统内某个物体做加速运动，动量就只要系统内某个物体做加速运动，动量就不守恒不守恒C只要系统所受合外力恒定，动量守恒只要系统所受合外力恒定，动量守恒D只要系统所受外力的合力为零，动量守恒只要系统所受外力的合力为零，动量守恒物理物理物理物理 选修选修选修选修3-5 3-5 第十六章第十六章第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律 【问问问问题题题题2 2】如如如如图图图图所所所所示示示示，气气气气球球球球与与与与绳绳绳绳梯梯梯梯的的的的质质质质量量量量为为为为MM，气气气气球球球球的的的的绳绳绳绳梯梯梯梯上上上上站站站站着着着着一一一一个个个个

18、质质质质量量量量为为为为mm的的的的人人人人，整整整整个个个个系系系系统统统统保保保保持持持持静静静静止止止止状状状状态态态态，不不不不计计计计空空空空气气气气阻阻阻阻力力力力，则则则则当当当当人人人人沿沿沿沿绳绳绳绳梯梯梯梯向向向向上上上上爬爬爬爬时时时时，对对对对于于于于人人人人和和和和气气气气球球球球（包包包包括括括括绳绳绳绳梯梯梯梯）这这这这一一一一系系系系统统统统来来来来说说说说动动动动量量量量是否守恒？为什么？是否守恒？为什么？是否守恒？为什么？是否守恒？为什么？物理物理物理物理 选修选修选修选修3-5 3-5 第十六章第十六章第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律

19、动量守恒定律【问题问题问题问题3 3】如图，木块和弹簧相连放在光滑的水平面上，子如图，木块和弹簧相连放在光滑的水平面上，子如图，木块和弹簧相连放在光滑的水平面上，子如图，木块和弹簧相连放在光滑的水平面上，子弹弹弹弹A A沿水平方向射入木块后留在木块沿水平方向射入木块后留在木块沿水平方向射入木块后留在木块沿水平方向射入木块后留在木块B B内，入射时间极短，内，入射时间极短，内，入射时间极短，内，入射时间极短，之后木块将弹簧压缩，关于子弹和木块组成的系统，下列之后木块将弹簧压缩，关于子弹和木块组成的系统，下列之后木块将弹簧压缩，关于子弹和木块组成的系统，下列之后木块将弹簧压缩，关于子弹和木块组成的

20、系统，下列说法中正确的是说法中正确的是说法中正确的是说法中正确的是A A从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的过程中，系统动从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的过程中，系统动从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的过程中，系统动从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的过程中，系统动量守恒量守恒量守恒量守恒B B子弹射入木块的过程中，系统动量守恒子弹射入木块的过程中，系统动量守恒子弹射入木块的过程中，系统动量守恒子弹射入木块的过程中，系统动量守恒C C木块压缩弹簧的过程中，系统动量守恒木块压缩弹簧的过程中，系统动量守恒木块压缩弹簧的过程中，系统动量守恒木块压缩弹簧的过程中，系统动量守恒D D上述任何一个过程动量上述任何一

21、个过程动量上述任何一个过程动量上述任何一个过程动量均不守恒均不守恒均不守恒均不守恒物理物理物理物理 选修选修选修选修3-5 3-5 第十六章第十六章第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律【问题问题问题问题4 4】在光滑水平面上的在光滑水平面上的在光滑水平面上的在光滑水平面上的A A、B B两小车中间有一轻弹簧，如图两小车中间有一轻弹簧，如图两小车中间有一轻弹簧，如图两小车中间有一轻弹簧，如图所示。用手抓住小车，并将弹簧所示。用手抓住小车，并将弹簧所示。用手抓住小车，并将弹簧所示。用手抓住小车，并将弹簧压缩后使小车处于静止状态。将两小车及弹簧看做压缩后使小车处于静止状

22、态。将两小车及弹簧看做压缩后使小车处于静止状态。将两小车及弹簧看做压缩后使小车处于静止状态。将两小车及弹簧看做一个系统，下列说法中正确的是一个系统，下列说法中正确的是一个系统，下列说法中正确的是一个系统，下列说法中正确的是 A A两手同时放开后，系统总动量始终为零两手同时放开后，系统总动量始终为零两手同时放开后，系统总动量始终为零两手同时放开后，系统总动量始终为零 B B先放开左手，再放开右手后，动量不守恒先放开左手，再放开右手后，动量不守恒先放开左手，再放开右手后，动量不守恒先放开左手，再放开右手后，动量不守恒 C C先放开左手，再放开右手后，总动量向左先放开左手，再放开右手后，总动量向左先

23、放开左手，再放开右手后，总动量向左先放开左手，再放开右手后，总动量向左 D D无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原长无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原长无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原长无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零动量不一定为零动量不一定为零动量不一定为零物理物理物理物理 选修选修选修选修3-5 3-5 第十六章第十六章第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律【问题

24、问题问题问题5 5】在列车编组站里，一辆在列车编组站里，一辆在列车编组站里，一辆在列车编组站里，一辆mm1 1=1.810=1.8104 4kgkg的的的的货车在平直轨道上以货车在平直轨道上以货车在平直轨道上以货车在平直轨道上以v v1 1=2m/s=2m/s的速度运动，碰上一的速度运动，碰上一的速度运动，碰上一的速度运动，碰上一辆辆辆辆mm2 2=2.210=2.2104 4kgkg的静止的货车，它们碰撞后结合在的静止的货车，它们碰撞后结合在的静止的货车，它们碰撞后结合在的静止的货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，求货车碰撞后运动的速度。一起继续运动，求货车碰撞后运动的速度。一起继续运动，求

25、货车碰撞后运动的速度。一起继续运动，求货车碰撞后运动的速度。物理物理物理物理 选修选修选修选修3-5 3-5 第十六章第十六章第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律【问题问题问题问题6 6】爆炸问题爆炸问题爆炸问题爆炸问题物理物理物理物理 选修选修选修选修3-5 3-5 第十六章第十六章第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律6、应用动量守恒定律解题的一般步骤、应用动量守恒定律解题的一般步骤(1)(1)选选选选取取取取研研研研究究究究对对对对象象象象，确确确确定定定定物物物物理理理理过过过过程程程程，即即即即选选选选定定定定在在在在物物物物

26、理过程中满足动量守恒的系统理过程中满足动量守恒的系统理过程中满足动量守恒的系统理过程中满足动量守恒的系统(2)(2)选选选选取取取取正正正正方方方方向向向向（或或或或建建建建立立立立坐坐坐坐标标标标系系系系）和和和和参参参参考考考考系系系系（一一一一般以地面为参考系）般以地面为参考系）般以地面为参考系）般以地面为参考系）(3)(3)根据动量守恒定律列方程根据动量守恒定律列方程根据动量守恒定律列方程根据动量守恒定律列方程(4)(4)统一单位，代入数据，求解得结果统一单位，代入数据，求解得结果统一单位，代入数据，求解得结果统一单位，代入数据，求解得结果注意：注意：注意：注意：若速度为相对某物的速度

27、，是指相若速度为相对某物的速度，是指相若速度为相对某物的速度，是指相若速度为相对某物的速度，是指相对于作用对于作用对于作用对于作用以后以后以后以后某物的运动速度某物的运动速度某物的运动速度某物的运动速度物理物理物理物理 选修选修选修选修3-5 3-5 第十六章第十六章第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律小结小结2、动量守恒定律具有研究对象的系统性、动量守恒定律具有研究对象的系统性、物理量的矢量性、状态的同时性及参考系物理量的矢量性、状态的同时性及参考系的同一性的同一性 1、动量守恒定律在系统不受外力或所受外、动量守恒定律在系统不受外力或所受外力之和为零或外力远小于内力时成立力之和为零或外力远小于内力时成立3、注意动量守恒定律的适用范围和解题步、注意动量守恒定律的适用范围和解题步骤骤物理物理物理物理 选修选修选修选修3-5 3-5 第十六章第十六章第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律1、仔细阅读课本内容、仔细阅读课本内容2、完成本节后的问题与练习、完成本节后的问题与练习3、完成配套练习相关内容、完成配套练习相关内容4、预习下节内容、预习下节内容作业布置作业布置