物理人教版（2019）选择性必修第一册1.3动量守恒定律（共18张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）选择性必修第一册1.3动量守恒定律（共18张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 580.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-12-03 23:51:56 | ||
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文档简介
(共18张PPT)
第一章 动量守恒定律
1.3 动量守恒定律
学习目标：
1.了解系统、内力、外力的概念
2、知道动量守恒的适应条件，掌握动量守恒定律的确切含义和表达式
3、了解动量守恒定律的普遍适应性
4、能用动量守恒定律解决一些生产和生活中的实际问题
注意：内力和外力的区分依赖于系统的选取，只有在确定了系统后，才能确定内力和外力。
系统：我们把两个（或多个）相互作用的物体构成的整体叫做一个力学系统。
系统可按解决问题的需要灵活选取。
内力：系统中物体间的相互作用力叫做内力。
外力：系统以外的物体施加给系统内任何一个物体的力，叫做外力。
选ABC为系统：A与C、B与C之间的摩擦力为内力还是外力？
选AB为系统：A与C、B与C之间的摩擦力为内力还是外力？
基本概念
B
v2
m2
A
v1
m1
对A应用动量定理：
对B应用动量定理：
根据牛顿第三定律：
得
两个物体碰撞后的动量之矢量和等于碰撞前的动量之矢量和。
动量守恒定律的推导
F1改变m1的动量
F2改变m2的动量
F1、F2不改变系统动量
（v2>v1）
动量守恒定律
1、内容：如果一个系统不受外力或受到外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变，这就是动量守恒定律.
2、表达式：
Δp1= -Δp2
3、条件：不受外力或受到外力的矢量和为0
动量守恒条件
(1)系统不受外力（理想条件）
(2)系统受外力作用，所受合外力为0（实际条件）
(3)系统所受到的合外力不为0，但合外力远远小于内力．如碰撞、爆炸等现象中，动量近似守恒（近似条件）作用时间极短
(4)不符合以上任一条件，但在某一方向上合外力为0，或在某一方向上外力远远小于内力，则系统在该方向上动量守恒．（单向条件）
练习
货车结合
1.如图，在列车编组站里，一辆质量为
2.质量为m的子弹以水平速度v0射向静止在光滑水平面上的质量为M的木块，并留在木块中不再射出，求木块和子弹的共同速度。
v0
v共
牛顿运动定律要涉及整个过程中的力和状态，而动量守恒定律只涉及初末两个状态；
牛顿运动定律只适合于宏观、低速问题，但动量守恒定律还适用于微观、高速问题。
动量守恒定律的简单应用
3.在光滑水平面上，有一质量M＝3kg的薄板，板上有质量m＝1kg的物块，两者以v0＝4m/s的初速度朝相反方向运动，薄板与物块之间存在摩擦且薄板足够长，取水平向右为正方向，求：
（1）物块最后的速度；
（2）当物块的速度大小为3m/s时，薄板的速度。
（1）由于水平面光滑，物块与薄板组成的系统动量守恒，设共同运动速度大小为v，由动量守恒定律得
Mv0－mv0＝（m＋M）v
v＝2m/s
（2）物块速度大小为3m/s时，方向向左，由动量守恒定律得
Mv0－mv0＝－mv1＋Mv′
v′＝
m/s
方向水平向右。
练习
4.（多选）如图所示，三辆完全相同的平板小车、、成一直线排列，质量均为，静止在光滑水平面上。车上有一静止的质量为的小孩，现跳到车上，接着又立即从车跳到车上。小孩跳离车和车时对地的水平速度均为。小孩跳到车上后相对车保持静止，则(@13@)。
AD
A.
B.
C.
D.
练习
5. 如图所示，一质量为的沙车，在光滑的水平面上做匀速直线运动，速度为，质量为的铁球以速度竖直向下落入沙车中，稳定后，沙车的速度为(@19@)。
A.
A
练习
6.（2022·全国·高三课时练习）如图所示，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，槽底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽上高h处由静止开始下滑，则小球下滑过程中（ ）
A．小球和槽组成的系统动量守恒
B．槽对小球的支持力不做功
C．重力对小球做功的瞬时功率一直增大
D．地球、小球和槽组成的系统机械能守恒
【答案】D
【详解】A．小球下滑过程中，小球与槽组成的系统所受合外力不为零，所以系统动量不守恒，故A错误；B．小球下滑过程中，小球的位移方向与槽对小球的支持力方向的夹角为钝角，故支持力做负功，故B错误；C．刚开始时小球速度为零，重力的瞬时功率为零，当小球到达槽底部时，速度方向水平，与重力方向垂直，重力的瞬时功率为零，所以重力的瞬时功率先增大后减小，故C错误；D．由于水平面光滑，所以小球下滑过程中，地球、小球和槽组成的系统机械能守恒，故D正确。
练习
7.一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（如图所示），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
思考并回答下列问题：
1.本题中我们选取哪一过程作为我们的研究过程
2.本题中我们的研究对象是什么
3.研究对象在炸裂过程中的受到哪些力的作用，动量是否守恒
4.爆炸时火药的作用力是否属外力
5.分别写出炸裂前、后总动量表达式。
练习
思考与讨论：在光滑的水平面上有一辆平板车，一个人站在车上用大锤敲打车的左端（如图所示）。在连续的敲打下，这辆车能持续地向右运动吗？说明理由。
当把锤头打下去时，锤头向右运动，系统总动量要为零，车就向左运动举起锤头时，锤头向左运动，车就向右运动，用锤头连续敲击时，车只是左右运动，一旦锤头不动，车就会停下来，所以车不能持续向右运动
思考与讨论：在本节课开始时，同时释放小球和小车的运动和先释放小球后释放小车的运动为什么不同，原因是什么？
应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法
⑴分析题意，确定系统；
⑵分析作为研究对象的系统内各物体的受力情况，分清内力与外力,确定系统动量是否守恒；
⑶在确认动量守恒的前提下，确定所研究的相互作用过程的始末状态，规定正方向，确定始、末状态的动量值的表达式；
⑷列动量守恒方程；
⑸求解，如果求得的是矢量，要注意它的正负，以确定它的方向.
一、动量守恒定律的内容及表达式
二、动量守恒定律成立的条件
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。
1. 系统不受外力，或者 F外合 = 0
2. F内 >> F外合
4. 若系统在某一方向上满足上述 1 或 2，则在该方向上系统的总动量守恒。
m1v′1+ m2v′2= m1v1+ m2v2
课堂小结
3. 作用时间极短
判天地之美
析万物之理
第一章 动量守恒定律
1.3 动量守恒定律
学习目标：
1.了解系统、内力、外力的概念
2、知道动量守恒的适应条件，掌握动量守恒定律的确切含义和表达式
3、了解动量守恒定律的普遍适应性
4、能用动量守恒定律解决一些生产和生活中的实际问题
注意：内力和外力的区分依赖于系统的选取，只有在确定了系统后，才能确定内力和外力。
系统：我们把两个（或多个）相互作用的物体构成的整体叫做一个力学系统。
系统可按解决问题的需要灵活选取。
内力：系统中物体间的相互作用力叫做内力。
外力：系统以外的物体施加给系统内任何一个物体的力，叫做外力。
选ABC为系统：A与C、B与C之间的摩擦力为内力还是外力？
选AB为系统：A与C、B与C之间的摩擦力为内力还是外力？
基本概念
B
v2
m2
A
v1
m1
对A应用动量定理：
对B应用动量定理：
根据牛顿第三定律：
得
两个物体碰撞后的动量之矢量和等于碰撞前的动量之矢量和。
动量守恒定律的推导
F1改变m1的动量
F2改变m2的动量
F1、F2不改变系统动量
（v2>v1）
动量守恒定律
1、内容：如果一个系统不受外力或受到外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变，这就是动量守恒定律.
2、表达式：
Δp1= -Δp2
3、条件：不受外力或受到外力的矢量和为0
动量守恒条件
(1)系统不受外力（理想条件）
(2)系统受外力作用，所受合外力为0（实际条件）
(3)系统所受到的合外力不为0，但合外力远远小于内力．如碰撞、爆炸等现象中，动量近似守恒（近似条件）作用时间极短
(4)不符合以上任一条件，但在某一方向上合外力为0，或在某一方向上外力远远小于内力，则系统在该方向上动量守恒．（单向条件）
练习
货车结合
1.如图，在列车编组站里，一辆质量为
2.质量为m的子弹以水平速度v0射向静止在光滑水平面上的质量为M的木块，并留在木块中不再射出，求木块和子弹的共同速度。
v0
v共
牛顿运动定律要涉及整个过程中的力和状态，而动量守恒定律只涉及初末两个状态；
牛顿运动定律只适合于宏观、低速问题，但动量守恒定律还适用于微观、高速问题。
动量守恒定律的简单应用
3.在光滑水平面上，有一质量M＝3kg的薄板，板上有质量m＝1kg的物块，两者以v0＝4m/s的初速度朝相反方向运动，薄板与物块之间存在摩擦且薄板足够长，取水平向右为正方向，求：
（1）物块最后的速度；
（2）当物块的速度大小为3m/s时，薄板的速度。
（1）由于水平面光滑，物块与薄板组成的系统动量守恒，设共同运动速度大小为v，由动量守恒定律得
Mv0－mv0＝（m＋M）v
v＝2m/s
（2）物块速度大小为3m/s时，方向向左，由动量守恒定律得
Mv0－mv0＝－mv1＋Mv′
v′＝
m/s
方向水平向右。
练习
4.（多选）如图所示，三辆完全相同的平板小车、、成一直线排列，质量均为，静止在光滑水平面上。车上有一静止的质量为的小孩，现跳到车上，接着又立即从车跳到车上。小孩跳离车和车时对地的水平速度均为。小孩跳到车上后相对车保持静止，则(@13@)。
AD
A.
B.
C.
D.
练习
5. 如图所示，一质量为的沙车，在光滑的水平面上做匀速直线运动，速度为，质量为的铁球以速度竖直向下落入沙车中，稳定后，沙车的速度为(@19@)。
A.
A
练习
6.（2022·全国·高三课时练习）如图所示，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，槽底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽上高h处由静止开始下滑，则小球下滑过程中（ ）
A．小球和槽组成的系统动量守恒
B．槽对小球的支持力不做功
C．重力对小球做功的瞬时功率一直增大
D．地球、小球和槽组成的系统机械能守恒
【答案】D
【详解】A．小球下滑过程中，小球与槽组成的系统所受合外力不为零，所以系统动量不守恒，故A错误；B．小球下滑过程中，小球的位移方向与槽对小球的支持力方向的夹角为钝角，故支持力做负功，故B错误；C．刚开始时小球速度为零，重力的瞬时功率为零，当小球到达槽底部时，速度方向水平，与重力方向垂直，重力的瞬时功率为零，所以重力的瞬时功率先增大后减小，故C错误；D．由于水平面光滑，所以小球下滑过程中，地球、小球和槽组成的系统机械能守恒，故D正确。
练习
7.一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（如图所示），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
思考并回答下列问题：
1.本题中我们选取哪一过程作为我们的研究过程
2.本题中我们的研究对象是什么
3.研究对象在炸裂过程中的受到哪些力的作用，动量是否守恒
4.爆炸时火药的作用力是否属外力
5.分别写出炸裂前、后总动量表达式。
练习
思考与讨论：在光滑的水平面上有一辆平板车，一个人站在车上用大锤敲打车的左端（如图所示）。在连续的敲打下，这辆车能持续地向右运动吗？说明理由。
当把锤头打下去时，锤头向右运动，系统总动量要为零，车就向左运动举起锤头时，锤头向左运动，车就向右运动，用锤头连续敲击时，车只是左右运动，一旦锤头不动，车就会停下来，所以车不能持续向右运动
思考与讨论：在本节课开始时，同时释放小球和小车的运动和先释放小球后释放小车的运动为什么不同，原因是什么？
应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法
⑴分析题意，确定系统；
⑵分析作为研究对象的系统内各物体的受力情况，分清内力与外力,确定系统动量是否守恒；
⑶在确认动量守恒的前提下，确定所研究的相互作用过程的始末状态，规定正方向，确定始、末状态的动量值的表达式；
⑷列动量守恒方程；
⑸求解，如果求得的是矢量，要注意它的正负，以确定它的方向.
一、动量守恒定律的内容及表达式
二、动量守恒定律成立的条件
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。
1. 系统不受外力，或者 F外合 = 0
2. F内 >> F外合
4. 若系统在某一方向上满足上述 1 或 2，则在该方向上系统的总动量守恒。
m1v′1+ m2v′2= m1v1+ m2v2
课堂小结
3. 作用时间极短
判天地之美
析万物之理