1.3 动量守恒定律 课件（18张PPT）

(共18张PPT)
第一章 动量守恒定律
3 动量守恒定律
人教版物理选择性必修1 第一章 第3节 动量守恒定律
学习目标定位
1.能够区分系统、内力和外力。
2.能够自行推导动量守恒定律的表达式。
3.了解动量守恒定律的普适性和牛顿运动定律适用范围的局限性。
4.深刻理解动量守恒定律，练习用动量守恒定律解决实际问题。
人教版物理选择性必修1 第一章 第3节 动量守恒定律
v
A
B
m2
m1
v> v
m2
m1
A
B
光滑
F1
F2
问题1：试用动量定理推导两物体碰撞前后的总动量的关系？
物体A动量的变化量等于它所受作用力F1的冲量
=-mv1
物体B动量的变化量等于它所受作用力F2的冲量
=-mv2
-mv1= - (-mv2)
v> v
m2
m1
系统：有相互作用的两个（或以上）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
问题2：如何理解系统　内力和外力，举例说明？
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
问题3：对动量守恒定律的理解？
3、适用条件
(1)系统不受外力；外力的矢量和为零；(理想条件)
(2)系统所受外力合力不为零，但系统内力远大于外力，外力相对来说可以忽略不计，因而系统动量近似守恒；(近似条件）
(3)系统总的来看虽不符合以上的任何一条，但在某一方向上符合以上三条中的某一条，则系统在这一方向上动量守恒.(单向条件)
问题3：对动量守恒定律的理解？
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..
不 守 恒
注意
1.确定研究对象 (系统),区分内力和外力.从而判断所选择的系统动量是否守恒.
2.在系统总动量一定(守恒)的情况下,系统中每个物体的动量可以发生很大的变化.
例：A、B 两辆小车之间连接一根被压缩了的弹簧后用细线栓住，现烧断细线。
若地面光滑，则烧断细线后，系统动量是否守恒？
守 恒
!
问题3：对动量守恒定律的理解？
练1．(多选)两位同学穿旱冰鞋，面对面站立不动，互推后向相反的方向运动，不计摩擦阻力，下列判断正确的是（ ）
A．互推后两位同学各自的动量增加，总动量也增加
B．互推后两位同学动量大小相等，方向相反
C．分离时质量大的同学的速度大一些
D．分离时质量大的同学的速度小一些
BD
人船模型特点：只有内力作用；初动量为零。
1.系统总动量始终保持为零。
2.两者速度方向相反
3.两者速度大小与质量成反比。
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 = 2.2×104 kg 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。
审题指导
例题1
③ 本题中研究的是哪一个过程？该过程的初状态和末状态分别是什么？
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？
碰撞前、后
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
问题5：处理课本例题，归纳如何运用动量守恒定律进行解题？
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 = 2.2×104 kg 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。
例题1
解析
v
m1
m2
x
0
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
问题5：处理课本例题，归纳如何动量守恒定律进行解题？
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 。
例题2
解析
v
m1
m2
x
0
火箭炸裂前的总动量为
炸裂后的总动量为
根据动量守恒定律可得：
解出
问：v2的方向一定是？
一定向右
问题5：处理课本例题，归纳如何动量守恒定律进行解题？
向右为正方向
⑴找：找研究对象(系统包括那几个物体)和研究过程；
⑵析：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)；
⑶定：规定正方向，确定初末状态动量正负号，画好分析图；
⑷列：由动量守恒定律列方程；
⑸算：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
问题5：处理课本例题，归纳如何动量守恒定律进行解题？
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。
动量守恒定律的普适性
问题6：用动量守恒定律与牛顿运动定律两种方法解题并进行比较？
牛顿运动定律解决问题要涉及整个过程的力。
这些领域，牛顿运动定律不再适用。
1、定律内容：一个系统不受外力或所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。
2、公式表达：m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
3、适用条件：理想条件、近似条件、单向条件
4、应用动量守恒定律解题
问题7：整理思路，想想我们这一节课学习了什么？
练2．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
再见