1.3 动量守恒定律（共25张PPT）物理人教版（2019）选择性必修一第一章第三节
文档属性
| 名称 | 1.3 动量守恒定律（共25张PPT）物理人教版（2019）选择性必修一第一章第三节 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 4.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-06-11 10:15:13 | ||
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文档简介
(共25张PPT)
第一章 动量守恒定律
1.3 动量守恒定律
复习
1.动量定理的内容是什么？
物体在一个过程所受力的冲量等于它在这个过程中始末的动量变化量。
2.在本章第一节《动量》中，两个物体碰撞前后哪个物理量是不变的？
动量
地面光滑，小球以V做匀速直线运动。
动量不变
发生碰撞后，小球反弹。
动量变化
引起小球动量变化的原因是什么？
小球受到力的作用
单个物体
动量定理研究的是单个物体受力一段时间动量的变化量，如果两个或者多个物体发生相互作用，他们动量又是怎样的呢？
N1
G1
N2
G2
F1
F2
系统
内力
外力
系统：有相互作用的物体构成一个系统
内力：系统中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
一、系统 内力 外力
碰撞后，A、B小球各自动量有没有变化？
碰撞后，A、B小球的总动量是否发生变化？
在光滑的水平桌面上做匀速运动的两个小球，质量分别为m1和m2,沿着同一直线向同一方向运动，速度分别是v1和v2（v2＜v1）,碰撞后的速度分别为v1'和v2'
N2
G2
F2
对m1
-F1 t = m1v'1- m1v1
对m2
F2 t = m2v'2 -m2v2
N1
G1
F1
牛顿第三定律 F1= F2
m1v'1+ m2v'2= m1v1+ m2v2
P'1+ P'2= P1+ P2
结论：
以水平向右为正
如果系统还受到其他的外力，是否还成立？
常见的形式，对由A、B两物体组成的系统有：
1.内容：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。
二、动量守恒定律
2.表达式：
表达式：
矢量性：
速度是矢量，在同一直线上时，先选定正方向，确定各速度的正负后，转化代数运算
同一性：
速度具有相对性，速度均应对同一参考系而言
同时性：
V1和V2是同一时刻的速度；
V1′和V2′是同一时刻的速度
动量守恒指的是总动量在相互作用的过程中时刻守恒，而不是只有始末状态才守恒
1、若地面光滑，则烧断细线后，系统动量是否守恒？
2、若地面不光滑，它们与地面间的动摩擦因数相同，
质量不同，则烧断细线后，系统动量是否守恒？
3、地面光滑，弹簧压缩，用手按住两个小车，先放左手，
再放右手，放手过程中系统动量是否守恒？
守恒
不守恒
不守恒
系统所受的外力有：重力、地面对木块支持力、竖直墙对弹簧的支持力，三者之和不为零，所以系统动量不守恒。
系统机械能是否守恒？
例题1:在列车编组站里，一辆 m1 = 1.8×104 kg 的货车在平直轨道上以 v1 = 2 m/s 的速度运动，碰上一辆 m2 = 2.2×104kg 的静止货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，求货车碰撞后的运动速度。
（1）本题中相互作用的系统是什么？
（2）分析系统受到哪几个外力的作用？是否符合动量守恒的条件？
地面摩擦力和空气阻力
远小于内力
动量守恒
v
m1
m2
系统
N1
N2
F2
内力
外力
F1
G1
G2
分析：
满足动量守恒的情况：
1、系统不受外力或者所受外力的矢量和为零。
2、系统内物体之间的内力远远大于外力（例如手榴弹爆炸）
G
G
内力不改变系统的总动量，外力才能改变系统的总动量，在下列情况下，可以使用动量守恒定律：
在列车编组站里，一辆质量m1 = 1.8×104 kg的货车在平直轨道上以 1 = 2 m/s的速度运动，碰上一辆质量m2 = 2.2×104kg的静止货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，求货车碰撞后的运动速度。
x
0
解：沿碰撞前货车运动的方向建立坐标轴，有v1 = 2 m/s
设两车结合后的速度为v 。
两车碰撞前的总动量为：
两车碰撞后的总动量为：
由动量守恒定律可得：
所以
代入数值，得：
v= 0.9 m/s，方向向右。
动量守恒定律解题的一般步骤：
(1)明确研究对象和研究过程；
(2)受力分析，判断动量是否守恒；
(3)运动分析，确定系统初末状态总动量；
(4) 选定正方向根据动量守恒定律列方程
(5)解方程，得出结论。
例题2: 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 。
解：火箭炸裂前的总动量为：
火箭炸裂后的总动量为：
根据动量守恒定律可得：
解得：
x
0
v
m1
m2
v
新课讲授
若忽略阻力，小车和摆球组成的系统是否动量守恒？
新课讲授
系统动量不守恒，系统水平方向动量守恒
满足动量守恒的情况：
1、系统不受外力或者所受外力的矢量和为零。
2、系统内物体之间的内力远远大于外力（例如手榴弹爆炸）
3、系统所受合外力不为零，但在某一方向上受力为零，则在系统这一方向上动量守恒。
G
G
内力不改变系统的总动量，外力才能改变系统的总动量，在下列情况下，可以使用动量守恒定律：
如图所示，光滑圆槽质量为M，静止在光滑的水平面上，其内表面有一小球被细线吊着恰位于槽的边缘处，如将线烧断，小球滑到另一边的最高点时，圆槽的速度为( )
A．0 B．向左
C．向右 D．不能确定
A
动量守恒定律的普适性——高速微观领域的应用
正负电子对撞实验
宇宙大爆炸
原子核裂变反应
新课讲授
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
关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是（ ）
A.只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒
B.只要系统中有一个物体具有加速度，系统动量就不守恒
C.只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒
D.系统中所有物体的加速度为零时，系统的总动量不一定守恒
C
在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧，如图所示。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一个系统，下列说法中正确的是( )
A．两手同时放开后，系统总动量始终为零
B．先放开左手，再放开右手后，动量不守恒
C．先放开左手，再放开右手后，总动量向左
D．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，但系统的总动量不一定为零
ACD
把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平地面上，枪发射出一颗子弹时，关于枪、子弹和小车，下列说法正确的是 ( )
A．枪和子弹组成的系统，动量守恒
B．枪和小车组成的系统动量守恒
C．枪、子弹和小车三者组成的系统动量守恒
D．枪、子弹和小车三者组成的系统，因枪和子弹间有摩擦力，故动量不守恒
C
质量m1=0.1kg的小球在光滑水平面上以v1=30 cm/s的速率向右运动，恰遇上质量m2=0.5kg的小球以v2=10 cm/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？
解：以两个小球为系统，以水平向右方向为正，v1=0.3m/s，
v2=-0.1m/s，v2′=0
根据动量守恒定律：
m1v1+m2v2= m1v1′+m2v2′
解得：v1′ =-0.2m/s
负号表示速度方向水平向左。
Thank You
第一章 动量守恒定律
1.3 动量守恒定律
复习
1.动量定理的内容是什么？
物体在一个过程所受力的冲量等于它在这个过程中始末的动量变化量。
2.在本章第一节《动量》中，两个物体碰撞前后哪个物理量是不变的？
动量
地面光滑，小球以V做匀速直线运动。
动量不变
发生碰撞后，小球反弹。
动量变化
引起小球动量变化的原因是什么？
小球受到力的作用
单个物体
动量定理研究的是单个物体受力一段时间动量的变化量，如果两个或者多个物体发生相互作用，他们动量又是怎样的呢？
N1
G1
N2
G2
F1
F2
系统
内力
外力
系统：有相互作用的物体构成一个系统
内力：系统中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
一、系统 内力 外力
碰撞后，A、B小球各自动量有没有变化？
碰撞后，A、B小球的总动量是否发生变化？
在光滑的水平桌面上做匀速运动的两个小球，质量分别为m1和m2,沿着同一直线向同一方向运动，速度分别是v1和v2（v2＜v1）,碰撞后的速度分别为v1'和v2'
N2
G2
F2
对m1
-F1 t = m1v'1- m1v1
对m2
F2 t = m2v'2 -m2v2
N1
G1
F1
牛顿第三定律 F1= F2
m1v'1+ m2v'2= m1v1+ m2v2
P'1+ P'2= P1+ P2
结论：
以水平向右为正
如果系统还受到其他的外力，是否还成立？
常见的形式，对由A、B两物体组成的系统有：
1.内容：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。
二、动量守恒定律
2.表达式：
表达式：
矢量性：
速度是矢量，在同一直线上时，先选定正方向，确定各速度的正负后，转化代数运算
同一性：
速度具有相对性，速度均应对同一参考系而言
同时性：
V1和V2是同一时刻的速度；
V1′和V2′是同一时刻的速度
动量守恒指的是总动量在相互作用的过程中时刻守恒，而不是只有始末状态才守恒
1、若地面光滑，则烧断细线后，系统动量是否守恒？
2、若地面不光滑，它们与地面间的动摩擦因数相同，
质量不同，则烧断细线后，系统动量是否守恒？
3、地面光滑，弹簧压缩，用手按住两个小车，先放左手，
再放右手，放手过程中系统动量是否守恒？
守恒
不守恒
不守恒
系统所受的外力有：重力、地面对木块支持力、竖直墙对弹簧的支持力，三者之和不为零，所以系统动量不守恒。
系统机械能是否守恒？
例题1:在列车编组站里，一辆 m1 = 1.8×104 kg 的货车在平直轨道上以 v1 = 2 m/s 的速度运动，碰上一辆 m2 = 2.2×104kg 的静止货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，求货车碰撞后的运动速度。
（1）本题中相互作用的系统是什么？
（2）分析系统受到哪几个外力的作用？是否符合动量守恒的条件？
地面摩擦力和空气阻力
远小于内力
动量守恒
v
m1
m2
系统
N1
N2
F2
内力
外力
F1
G1
G2
分析：
满足动量守恒的情况：
1、系统不受外力或者所受外力的矢量和为零。
2、系统内物体之间的内力远远大于外力（例如手榴弹爆炸）
G
G
内力不改变系统的总动量，外力才能改变系统的总动量，在下列情况下，可以使用动量守恒定律：
在列车编组站里，一辆质量m1 = 1.8×104 kg的货车在平直轨道上以 1 = 2 m/s的速度运动，碰上一辆质量m2 = 2.2×104kg的静止货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，求货车碰撞后的运动速度。
x
0
解：沿碰撞前货车运动的方向建立坐标轴，有v1 = 2 m/s
设两车结合后的速度为v 。
两车碰撞前的总动量为：
两车碰撞后的总动量为：
由动量守恒定律可得：
所以
代入数值，得：
v= 0.9 m/s，方向向右。
动量守恒定律解题的一般步骤：
(1)明确研究对象和研究过程；
(2)受力分析，判断动量是否守恒；
(3)运动分析，确定系统初末状态总动量；
(4) 选定正方向根据动量守恒定律列方程
(5)解方程，得出结论。
例题2: 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 。
解：火箭炸裂前的总动量为：
火箭炸裂后的总动量为：
根据动量守恒定律可得：
解得：
x
0
v
m1
m2
v
新课讲授
若忽略阻力，小车和摆球组成的系统是否动量守恒？
新课讲授
系统动量不守恒，系统水平方向动量守恒
满足动量守恒的情况：
1、系统不受外力或者所受外力的矢量和为零。
2、系统内物体之间的内力远远大于外力（例如手榴弹爆炸）
3、系统所受合外力不为零，但在某一方向上受力为零，则在系统这一方向上动量守恒。
G
G
内力不改变系统的总动量，外力才能改变系统的总动量，在下列情况下，可以使用动量守恒定律：
如图所示，光滑圆槽质量为M，静止在光滑的水平面上，其内表面有一小球被细线吊着恰位于槽的边缘处，如将线烧断，小球滑到另一边的最高点时，圆槽的速度为( )
A．0 B．向左
C．向右 D．不能确定
A
动量守恒定律的普适性——高速微观领域的应用
正负电子对撞实验
宇宙大爆炸
原子核裂变反应
新课讲授
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
关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是（ ）
A.只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒
B.只要系统中有一个物体具有加速度，系统动量就不守恒
C.只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒
D.系统中所有物体的加速度为零时，系统的总动量不一定守恒
C
在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧，如图所示。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一个系统，下列说法中正确的是( )
A．两手同时放开后，系统总动量始终为零
B．先放开左手，再放开右手后，动量不守恒
C．先放开左手，再放开右手后，总动量向左
D．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，但系统的总动量不一定为零
ACD
把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平地面上，枪发射出一颗子弹时，关于枪、子弹和小车，下列说法正确的是 ( )
A．枪和子弹组成的系统，动量守恒
B．枪和小车组成的系统动量守恒
C．枪、子弹和小车三者组成的系统动量守恒
D．枪、子弹和小车三者组成的系统，因枪和子弹间有摩擦力，故动量不守恒
C
质量m1=0.1kg的小球在光滑水平面上以v1=30 cm/s的速率向右运动，恰遇上质量m2=0.5kg的小球以v2=10 cm/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？
解：以两个小球为系统，以水平向右方向为正，v1=0.3m/s，
v2=-0.1m/s，v2′=0
根据动量守恒定律：
m1v1+m2v2= m1v1′+m2v2′
解得：v1′ =-0.2m/s
负号表示速度方向水平向左。
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