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人教版普通高中物理 选择性必修第一册
1.3 动量守恒定律
新课引入:
当你静止于光滑的水平冰面上,现欲离开冰面,你能想出脱身的办法吗?
换个情景吧:光滑的冰面上站着两个人,其中一个人推了另一个人,他们会怎样运动呢?两人的速度一样吗?
一、课前回顾
1、动量定理:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。
Ft=mv’-mv
2、 牛顿第三定律:
F1=-F2
(V1>V2)
解:规定向右为正方向,研究由m1 m2组成的系统
碰撞之前总动量:
P=P1+P2=m1v1+m2v2
碰撞之后总动量:
P’=P’1+P’2=m1v1’+m2v2’
’
’
υ’1
’
υ’1
’
v1’
’
二、理论推导
在碰撞过程中,分别对m1和m2分析 由 动量定理得
对m1 F1t= m1v1’ – m1v1
对m2 F2t=m2v2’ – m2v2
由牛顿第三定律可知
F1 = – F2
上面的表达式表达什么意思呢?
1.内容:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
2 .公式:
P= P’
三、动量守恒定律
3.“六种”性质
系统性、条件性、相对性、同时性、矢量性、普适性
公式运用时注意:
动量是矢量,式中动量的确定一般取地球为参照物。
几个重要的概念
1.系统:存在相互作用的几个物体所组成的整体,称为系统。系统可按解决问题的需要灵活选取。
2.内力:系统内各个物体间的相互作用力称为内力。
3.外力:系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力,称为外力。
4.适用范围
内力不改变系统的总动量,外力才能改变系统的总动量,对守恒条件的理解:
(1)前提条件:存在相互作用的物体系。
(2)理想条件:系统不受外力。
(3)实际条件:系统所受合外力为零。
(4)近似条件:系统内各物体间相互作用的内力远大于系统所受的外力。
(5)方向条件:系统在某一方向上满足上面的条件,则此方向上动量守恒。
5.重要意义
动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一,比牛顿运动定律的适用范围要广泛的多。
1.不但能解决低速问题,而且能解决高速问题
2.不但适用于宏观物体,而且适用于电子 质子 中子等微观粒子。
3.不论是什么性质的相互作用力,即使对相对作用力的情况还不了解的情况下,都是适用的。
四、应用动量守恒定律解题的步骤
1、明确研究对象:将要发生相互作用的物体可视为系统。
2、进行受力分析,运动过程分析:确定系统动量在研究过程中是否守恒?
3、明确始末状态:一般来说,系统内的物体将要发生相互作用,和相互作用结束,即为作用过程的始末状态。
4、选定正方向,列动量守恒方程及相应辅助方程,求解作答。
动量守恒定律
项目
公式
内容
应用对象
动量守恒适用范围
特点
系统不受外力或所受外力的合力为零,这个系统的动量就保持不变。
相互作用的物体系统
系统不受外力或合外力为零,或满足系统内力远大于所受外力,或某方向上外力之和为零,在这个方向上成立。
动量是矢量,式中动量的确定一般取地球为参照物,且相对同一参照物;
小结:
课堂练习
1.一人静止于光滑的水平冰面上,现欲离开冰面,下列方法中可行的是( )
A 向后踢腿 B 手臂向后摔
C 在冰面上滚动 D 脱下外衣水平抛出
D
CD
A
A