物理人教版（2019）选择性必修第一册1.3动量守恒定律（共20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20张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-12-22 18:27:39 | ||
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文档简介
(共20张PPT)
复习
一、动量P
1.定义式：
2.性质：
P = mv
矢量。其方向与即时速度的方向相同
二、冲量I
1.定义式：
2.性质：
矢量。恒力冲量的方向与力的方向相同
I=Ft --恒力冲量的计算
三、动量定理：
动量守恒定律
系统、内力、外力
2.内力：
1.系统：
3.外力：
由多个相互作用的物体组成
系统内物体相互间的作用力
外界对系统内物体的作用力
F1
F2
N1
N2
G1
G2
两小球相碰
根据动量定理和牛顿第三定律推导
m1
m2
v2
v1
m1
m2
追上，发生碰撞
碰撞前
m1
m2
碰撞后
F1
F2
F1=-F2
公式推导：
F1t=m1v1′-m1v1
F2t=m2v2′-m2v2
（水平面光滑）
P=m1v1+m2v2
P=m1v1'+m2v2'
一、动量守恒定律：（自然界四大守恒定律之一）
2.公式：
1.内容：一个系统不受外力作用或者所受外力之
和为零，这个系统的总动量保持不变。
作用后系统的总动量（矢量和）
作用前系统的总动量（矢量和）
①系统不受外力作用
②系统受外力作用，但外力之和为0
③系统受外力作用，但F外 F内，
例如：碰撞、反冲、爆炸等
④在某个方向上的外力之和为0
①两个物体或n个物体组成的系统； ②正碰、斜碰； ③宏观（大至天体）、微观（小至微观粒子）； ④恒力作用、变力作用； ⑤短过程、长过程； ⑥任何性质的力 。（了解的力、不了解的力）
3.守恒条件：
4.动量守恒定律的适用范围：
质量m1=10g小球在光滑水平面上以v1=30cm/s速率向右运动，恰遇上质量m2=50g的小球以v2=10cm/s的速率向左运动，碰撞后小球m2恰好静止，那么碰撞后小球m1的速度大小是多大？方向如何？
m1
m2
v2
v1
例题：
解题思路
①选择研究系统，确定研究过程
②分析受力情况，判断动量是否守恒
③选取正方向
④确定始、末状态的动量（用带正负号的数表示）
⑤列具体的动量守恒方程
⑥求解
只讨论一条直线上的情况
练习：在列车编组站里，一辆m1=1.8×104kg的货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动，碰上一辆m2=2.2×104kg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。
v1
m1
m2
碰前系统的总动量：
碰后系统的总动量：
说明：本题只有一个方向，所以不用选取正方向了。
质量m1=2kg ，m2=5kg的两静止小车压缩一条轻质弹簧后放在光滑的水平面，放手后让小车弹开今测得m2受到的冲量是10N·s。则
①两小车及弹簧组成的系统动量是否守恒？
②此过程中，m1的动量变化为多少
③弹开后，两小车的总动量为多少？
④弹开后，两车的速度大小之比？
m2
m1
练习：
练习：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。火箭在该点突然爆炸成两块，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。
以向右为正方向
爆炸前：
爆炸后：
P =mv
P = -m1v1+(m-m1)v2
m1
m-m1
v1
v2
练习：在列车编组站里，一辆m1=1.8×104kg的货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动，碰上一辆m2=2.2×104kg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。
v1
m1
m2
碰前系统的总动量：
碰后系统的总动量：
说明：本题只有一个方向，所以不用选取正方向了。
质量m1=2kg ，m2=5kg的两静止小车压缩一条轻质弹簧后放在光滑的水平面，放手后让小车弹开今测得m2受到的冲量是10N·s。则
①两小车及弹簧组成的系统动量是否守恒？
②此过程中，m1的动量变化为多少
③弹开后，两小车的总动量为多少？
④弹开后，两车的速度大小之比？
m2
m1
1.讨论动量守恒的基本条件
若水平地面不光滑，与两车的动摩擦因数μ相同，讨论m1＝m2和m1≠m2两种情况下系统的动量是否守恒。
(1)m1＝m2时，系统动量是多少？
(2)m1≠m2时，两车运动情况可能是怎样的？
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。火箭在该点突然爆炸成两块，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。
以向右为正方向
爆炸前：
爆炸后：
P =mv
P = -m1v1+(m-m1)v2
m1
m-m1
v1
v2
2.学习设置正方向，变一维矢量运算为代数运算
v0
①子弹入射过程时间极短，
认为原地发生，悬线无摆动
摆长：沙袋重心到悬点距离
mv0=（m+m1）v
动量守恒：
②系统共速后，由于绳的作用
做圆弧运动
机械能守恒：
？
h=l（1-cosθ）
3.明确研究对象系统，研究过程
受到的外力有：重力支持力
（此时弹簧没来得及形变，弹力为零）
重力和支持力的合力等于零，
所以系统的动量守恒：
机械能守恒吗？产生的热量：
A
B
m
M
子弹入射木块的过程中，子弹和木块组成的系统动量守恒吗？机械能守恒吗？
水平面光滑
思考题：
子弹、木块和弹簧组成系统入射过程时间极短
mv=（M+m）v共
vt=0
思考题：压缩过程：子弹、木块以及弹簧组成的系统，动量守恒吗？机械能守恒吗？能否求出弹簧储存的最大弹性势能？
v
思考题：光滑的水平地面上停着一辆质量为M,长为L小车，质量为m的滑块以速度v滑上小车，最后停在小车上，小车与滑块组成的系统，动量守恒吗？机械能守恒吗？
4.动量守恒定律是对同一个惯性参照系成立的
同步P7/4
mv=（M+m）v共
练习：如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B 以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是
A.A开始运动时 B.A的速度等于v时
C.B的速度等于零时
D.A和B的速度相等
D.A和B的速度相等
A
B
v
即弹簧储存的弹性势能最大
复习
一、动量P
1.定义式：
2.性质：
P = mv
矢量。其方向与即时速度的方向相同
二、冲量I
1.定义式：
2.性质：
矢量。恒力冲量的方向与力的方向相同
I=Ft --恒力冲量的计算
三、动量定理：
动量守恒定律
系统、内力、外力
2.内力：
1.系统：
3.外力：
由多个相互作用的物体组成
系统内物体相互间的作用力
外界对系统内物体的作用力
F1
F2
N1
N2
G1
G2
两小球相碰
根据动量定理和牛顿第三定律推导
m1
m2
v2
v1
m1
m2
追上，发生碰撞
碰撞前
m1
m2
碰撞后
F1
F2
F1=-F2
公式推导：
F1t=m1v1′-m1v1
F2t=m2v2′-m2v2
（水平面光滑）
P=m1v1+m2v2
P=m1v1'+m2v2'
一、动量守恒定律：（自然界四大守恒定律之一）
2.公式：
1.内容：一个系统不受外力作用或者所受外力之
和为零，这个系统的总动量保持不变。
作用后系统的总动量（矢量和）
作用前系统的总动量（矢量和）
①系统不受外力作用
②系统受外力作用，但外力之和为0
③系统受外力作用，但F外 F内，
例如：碰撞、反冲、爆炸等
④在某个方向上的外力之和为0
①两个物体或n个物体组成的系统； ②正碰、斜碰； ③宏观（大至天体）、微观（小至微观粒子）； ④恒力作用、变力作用； ⑤短过程、长过程； ⑥任何性质的力 。（了解的力、不了解的力）
3.守恒条件：
4.动量守恒定律的适用范围：
质量m1=10g小球在光滑水平面上以v1=30cm/s速率向右运动，恰遇上质量m2=50g的小球以v2=10cm/s的速率向左运动，碰撞后小球m2恰好静止，那么碰撞后小球m1的速度大小是多大？方向如何？
m1
m2
v2
v1
例题：
解题思路
①选择研究系统，确定研究过程
②分析受力情况，判断动量是否守恒
③选取正方向
④确定始、末状态的动量（用带正负号的数表示）
⑤列具体的动量守恒方程
⑥求解
只讨论一条直线上的情况
练习：在列车编组站里，一辆m1=1.8×104kg的货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动，碰上一辆m2=2.2×104kg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。
v1
m1
m2
碰前系统的总动量：
碰后系统的总动量：
说明：本题只有一个方向，所以不用选取正方向了。
质量m1=2kg ，m2=5kg的两静止小车压缩一条轻质弹簧后放在光滑的水平面，放手后让小车弹开今测得m2受到的冲量是10N·s。则
①两小车及弹簧组成的系统动量是否守恒？
②此过程中，m1的动量变化为多少
③弹开后，两小车的总动量为多少？
④弹开后，两车的速度大小之比？
m2
m1
练习：
练习：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。火箭在该点突然爆炸成两块，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。
以向右为正方向
爆炸前：
爆炸后：
P =mv
P = -m1v1+(m-m1)v2
m1
m-m1
v1
v2
练习：在列车编组站里，一辆m1=1.8×104kg的货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动，碰上一辆m2=2.2×104kg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。
v1
m1
m2
碰前系统的总动量：
碰后系统的总动量：
说明：本题只有一个方向，所以不用选取正方向了。
质量m1=2kg ，m2=5kg的两静止小车压缩一条轻质弹簧后放在光滑的水平面，放手后让小车弹开今测得m2受到的冲量是10N·s。则
①两小车及弹簧组成的系统动量是否守恒？
②此过程中，m1的动量变化为多少
③弹开后，两小车的总动量为多少？
④弹开后，两车的速度大小之比？
m2
m1
1.讨论动量守恒的基本条件
若水平地面不光滑，与两车的动摩擦因数μ相同，讨论m1＝m2和m1≠m2两种情况下系统的动量是否守恒。
(1)m1＝m2时，系统动量是多少？
(2)m1≠m2时，两车运动情况可能是怎样的？
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。火箭在该点突然爆炸成两块，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。
以向右为正方向
爆炸前：
爆炸后：
P =mv
P = -m1v1+(m-m1)v2
m1
m-m1
v1
v2
2.学习设置正方向，变一维矢量运算为代数运算
v0
①子弹入射过程时间极短，
认为原地发生，悬线无摆动
摆长：沙袋重心到悬点距离
mv0=（m+m1）v
动量守恒：
②系统共速后，由于绳的作用
做圆弧运动
机械能守恒：
？
h=l（1-cosθ）
3.明确研究对象系统，研究过程
受到的外力有：重力支持力
（此时弹簧没来得及形变，弹力为零）
重力和支持力的合力等于零，
所以系统的动量守恒：
机械能守恒吗？产生的热量：
A
B
m
M
子弹入射木块的过程中，子弹和木块组成的系统动量守恒吗？机械能守恒吗？
水平面光滑
思考题：
子弹、木块和弹簧组成系统入射过程时间极短
mv=（M+m）v共
vt=0
思考题：压缩过程：子弹、木块以及弹簧组成的系统，动量守恒吗？机械能守恒吗？能否求出弹簧储存的最大弹性势能？
v
思考题：光滑的水平地面上停着一辆质量为M,长为L小车，质量为m的滑块以速度v滑上小车，最后停在小车上，小车与滑块组成的系统，动量守恒吗？机械能守恒吗？
4.动量守恒定律是对同一个惯性参照系成立的
同步P7/4
mv=（M+m）v共
练习：如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B 以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是
A.A开始运动时 B.A的速度等于v时
C.B的速度等于零时
D.A和B的速度相等
D.A和B的速度相等
A
B
v
即弹簧储存的弹性势能最大