物理人教版（2019）选择性必修第一册1.3 动量守恒定律 课件（共17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 课件（共17张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 5.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-02-15 14:24:00 | ||
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文档简介
(共17张PPT)
第一章 第三节
动量守恒定律
情景引入
第一节中我们通过分析一辆运动的小车碰撞一辆静止的小车，得出碰撞前后两小车的动量之和不变的结论。对于其他物体的碰撞也是这样的吗？怎样证明这一结论呢？这是一个普遍的规律吗？
v
A
B
m2
m1
v> v
m2
m1
系统：有相互作用的两个（或两个以上）物体构成一个系统
内力：系统中相互作用的各物体之间的相互作用力
外力：外部其他物体对系统的作用力
N1
G1
N2
G2
F1
F2
系统
内力
外力
基本概念
v
A
B
m2
m1
v> v
m2
m1
m2
m1
A
B
光滑
F1
F2
1.试用动量定理推导两物体碰撞前后的总动量的关系
一、相互作用的两个物体的动量改变
二、动量守恒定律
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。这就是动量守恒定律。
1.内容：
2.表达式：
①状态式：
②过程式：
3.理解：
或
②研究对象：系统，可由多物体组成
③过程：一般是较复杂的过程
④式中的是对地速度
①该式为矢量式
课堂练习
1．在2022北京冬奥会上，中国运动健儿武大靖、范可新、曲春雨、任子威组成的团体在短道速滑项目混合团体接力决赛中夺得冠军，为中国代表团赢得了北京冬奥会的第一枚金牌。比赛中“接棒”运动员在前面滑行，“交棒”运动员从后面追上并用力推前方“接棒”运动员完成接力过程。忽略运动员与冰面之间的摩擦，交接棒过程中两运动员的速度均在同一直线上。下列关于交接棒过程的说法正确的是（ ）
A．两运动员组成的系统动量守恒
B．两运动员组成的系统机械能守恒
C．两运动员之间相互作用力的总冲量一定等于零
D．两运动员之间相互作用力做的总功一定等于零
AC
2．章鱼是一种温带软体动物，生活在水中。一只悬浮在水中的章鱼，当外套膜吸满水后，它的总质量为M，突然发现后方有一只海鳗，章鱼迅速将体内的水通过短漏斗状的体管在极短时间内向后喷出，喷射的水力强劲，从而迅速向前逃窜。若喷射出的水的质量为m，喷射速度为，回答以下问题
（1）章鱼喷水的过程中，章鱼和喷出的水组成的系统机械能是否守恒？
（2）章鱼喷水的过程中，章鱼和喷出的水组成的系统动量是否守恒？
（3）章鱼喷水后瞬间逃跑的速度大小是多少？
3．如图所示，静止在光滑水平面上的小车质量为M，固定在小车上的杆用长为l的轻绳与质量为m的小球相连，将小球拉至右端水平后放手，则（ ）
A．系统的动量守恒
B．水平方向任意时刻m与M的动量等大反向
C．m能向左摆到原高度
D．M一直向右运动
BC
二、动量守恒定律
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。这就是动量守恒定律。
1.内容：
2.表达式：
①状态式：
②过程式：
3.理解：
或
②研究对象：系统，可由多物体组成
③过程：一般是较复杂的过程
4.条件：
①理想条件：系统不受外力或合外力为零
②近似条件：系统所受外力合力不为零，但系统内力远大于外力
③单向条件：在某方向上合力为零，在这个方向上动量守恒
④式中的是对地速度
①该式为矢量式
4.一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.其中一块质量为沿着与v相反的方向以2v的速度飞出，则炸裂后另一块的速度大小是多少？
5.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
1.明确研究对象(系统包括那几个物体)和研究过程；
2.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)；
3.规定正方向，确定初末状态动量正负号，画好分析图；
4.由动量守恒定律列方程；
5.质量为m=60kg的人站在质量为M=100kg的小车上，一起以v=3 m/s的速度在光滑水平地面上向右做匀速直线运动．若人相对车以u=4m/s的速率水平向后跳出，则车的速度是多少？
三、动量守恒定律的普适性
牛顿运动定律解决问题要涉及整个过程的力。
这些领域，牛顿运动定律不在适用。
1.动量守恒定律只涉及过程始末两个状态,与过程中力的细节无关。
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。
动量守恒定律专题练习
动量守恒条件的判断
1.(多选)如图所示，A、B两物体质量之比mA∶mB＝3∶2，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则下列说法正确的是( )
A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统的动量守恒
B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成的系统的动量守恒
C.若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成的系统的动量守恒
D.若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成的系统的动量守恒
BCD
对动量守恒定律的认识
2.三国演义“草船借箭”中，若草船的质量为m1，每支箭的质量为m，草船以速度v1远离时，对岸士兵万箭齐发，n支箭同时射中草船，箭的速度皆为v，方向与船的运动方向相同.由此，草船的速度会增加吗？这种现象如何解释？(不计水的阻力)n支箭射中船后船速多大？
多物体、多过程动量守恒定律的应用
3.如图所示，A、B两个木块质量分别为2 kg与0.9 kg，A、B与水平地面间接触光滑，上表面粗糙，质量为0.1 kg的铁块以10 m/s的速度从A的左端向右滑动，最后铁块与B的共同速度大小为0.5 m/s，求：
(1)A的最终速度大小；
(2)铁块刚滑上B时的速度大小.
动量守恒定律应用中的临界问题分析
4.如图所示，甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏.甲和他的冰车总质量共为M＝30kg，乙和他的冰车总质量也是30kg.游戏时，甲推着一个质量为m＝15kg的箱子和他一起以v0＝2m/s的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来.为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处，乙迅速抓住.若不计冰面摩擦.
(1)若甲将箱子以速度v推出，甲的速度变为多少？(用字母表示).
(2)设乙抓住迎面滑来的速度为v的箱子后返向运动，乙抓住箱子后的速度变为多少？(用字母表示)
(3)若甲、乙最后不相撞，则箱子被推出的速度至少多大？
第一章 第三节
动量守恒定律
情景引入
第一节中我们通过分析一辆运动的小车碰撞一辆静止的小车，得出碰撞前后两小车的动量之和不变的结论。对于其他物体的碰撞也是这样的吗？怎样证明这一结论呢？这是一个普遍的规律吗？
v
A
B
m2
m1
v> v
m2
m1
系统：有相互作用的两个（或两个以上）物体构成一个系统
内力：系统中相互作用的各物体之间的相互作用力
外力：外部其他物体对系统的作用力
N1
G1
N2
G2
F1
F2
系统
内力
外力
基本概念
v
A
B
m2
m1
v> v
m2
m1
m2
m1
A
B
光滑
F1
F2
1.试用动量定理推导两物体碰撞前后的总动量的关系
一、相互作用的两个物体的动量改变
二、动量守恒定律
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。这就是动量守恒定律。
1.内容：
2.表达式：
①状态式：
②过程式：
3.理解：
或
②研究对象：系统，可由多物体组成
③过程：一般是较复杂的过程
④式中的是对地速度
①该式为矢量式
课堂练习
1．在2022北京冬奥会上，中国运动健儿武大靖、范可新、曲春雨、任子威组成的团体在短道速滑项目混合团体接力决赛中夺得冠军，为中国代表团赢得了北京冬奥会的第一枚金牌。比赛中“接棒”运动员在前面滑行，“交棒”运动员从后面追上并用力推前方“接棒”运动员完成接力过程。忽略运动员与冰面之间的摩擦，交接棒过程中两运动员的速度均在同一直线上。下列关于交接棒过程的说法正确的是（ ）
A．两运动员组成的系统动量守恒
B．两运动员组成的系统机械能守恒
C．两运动员之间相互作用力的总冲量一定等于零
D．两运动员之间相互作用力做的总功一定等于零
AC
2．章鱼是一种温带软体动物，生活在水中。一只悬浮在水中的章鱼，当外套膜吸满水后，它的总质量为M，突然发现后方有一只海鳗，章鱼迅速将体内的水通过短漏斗状的体管在极短时间内向后喷出，喷射的水力强劲，从而迅速向前逃窜。若喷射出的水的质量为m，喷射速度为，回答以下问题
（1）章鱼喷水的过程中，章鱼和喷出的水组成的系统机械能是否守恒？
（2）章鱼喷水的过程中，章鱼和喷出的水组成的系统动量是否守恒？
（3）章鱼喷水后瞬间逃跑的速度大小是多少？
3．如图所示，静止在光滑水平面上的小车质量为M，固定在小车上的杆用长为l的轻绳与质量为m的小球相连，将小球拉至右端水平后放手，则（ ）
A．系统的动量守恒
B．水平方向任意时刻m与M的动量等大反向
C．m能向左摆到原高度
D．M一直向右运动
BC
二、动量守恒定律
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。这就是动量守恒定律。
1.内容：
2.表达式：
①状态式：
②过程式：
3.理解：
或
②研究对象：系统，可由多物体组成
③过程：一般是较复杂的过程
4.条件：
①理想条件：系统不受外力或合外力为零
②近似条件：系统所受外力合力不为零，但系统内力远大于外力
③单向条件：在某方向上合力为零，在这个方向上动量守恒
④式中的是对地速度
①该式为矢量式
4.一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.其中一块质量为沿着与v相反的方向以2v的速度飞出，则炸裂后另一块的速度大小是多少？
5.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
1.明确研究对象(系统包括那几个物体)和研究过程；
2.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)；
3.规定正方向，确定初末状态动量正负号，画好分析图；
4.由动量守恒定律列方程；
5.质量为m=60kg的人站在质量为M=100kg的小车上，一起以v=3 m/s的速度在光滑水平地面上向右做匀速直线运动．若人相对车以u=4m/s的速率水平向后跳出，则车的速度是多少？
三、动量守恒定律的普适性
牛顿运动定律解决问题要涉及整个过程的力。
这些领域，牛顿运动定律不在适用。
1.动量守恒定律只涉及过程始末两个状态,与过程中力的细节无关。
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。
动量守恒定律专题练习
动量守恒条件的判断
1.(多选)如图所示，A、B两物体质量之比mA∶mB＝3∶2，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则下列说法正确的是( )
A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统的动量守恒
B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成的系统的动量守恒
C.若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成的系统的动量守恒
D.若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成的系统的动量守恒
BCD
对动量守恒定律的认识
2.三国演义“草船借箭”中，若草船的质量为m1，每支箭的质量为m，草船以速度v1远离时，对岸士兵万箭齐发，n支箭同时射中草船，箭的速度皆为v，方向与船的运动方向相同.由此，草船的速度会增加吗？这种现象如何解释？(不计水的阻力)n支箭射中船后船速多大？
多物体、多过程动量守恒定律的应用
3.如图所示，A、B两个木块质量分别为2 kg与0.9 kg，A、B与水平地面间接触光滑，上表面粗糙，质量为0.1 kg的铁块以10 m/s的速度从A的左端向右滑动，最后铁块与B的共同速度大小为0.5 m/s，求：
(1)A的最终速度大小；
(2)铁块刚滑上B时的速度大小.
动量守恒定律应用中的临界问题分析
4.如图所示，甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏.甲和他的冰车总质量共为M＝30kg，乙和他的冰车总质量也是30kg.游戏时，甲推着一个质量为m＝15kg的箱子和他一起以v0＝2m/s的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来.为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处，乙迅速抓住.若不计冰面摩擦.
(1)若甲将箱子以速度v推出，甲的速度变为多少？(用字母表示).
(2)设乙抓住迎面滑来的速度为v的箱子后返向运动，乙抓住箱子后的速度变为多少？(用字母表示)
(3)若甲、乙最后不相撞，则箱子被推出的速度至少多大？