16.3 动量守恒定律(共23张ppt)

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名称 16.3 动量守恒定律(共23张ppt)
格式 zip
文件大小 457.4KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2019-07-13 13:47:14

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文档简介

课件23张PPT。第三节动量守恒定律 教学目标 1理解系统、内力、外力概念.
2知道动量守恒定律内容及表达式。
3理解系统动量守恒的条件。
4知道动量守恒定律的普遍意义。
5 会用动量守恒定律解决实际问题。 前面已经学习了动量定理,下面再来研究两个发生相互作用的物体所组成的系统,在不受外力的情况下,二者发生相互作用前后各自的动量发生什么变化,整个系统的动量又将如何?思考
从生活现象引入:两个同学静止在滑冰场上,总动量为0,用力推开后,总动量为多少?
猜猜 准备:将两个质量相等的小车静止地放在光滑的水平面上,它们之间装有弹簧,并用细线把它们拴在一起。
剪断细线根据上面实验现象:两小车同时运动。说明:两小车弹开后速度的大小总是 。两小车的动量大小 ,方向 ,两辆小车的总动量为 。相等相反零相等m1 m2一、动量守恒定律的推导得出结论:
两个物体在相互作用的前后,它们的总动量是一样的,我们能否用理论证明?两个小球碰撞前总动量P= A Bv1v2m1m2v2>v1P1+P2=m1v1+ m2v2,当B追上A时,两球发生碰撞,设碰撞后的速度分别是v‘1和v'2碰撞后的总动量为P’=P1’+P2’ = m1v'1+ m2v'2光滑平面一、动量守恒定律的推导我们能否证明P=P’ ? m1 a1=-m2a2
m1(v'1-V1)△t=-m2(v2’- v2) △t
P1’-P1=-P2’ +P2 (△P1= -△P2)
m1v1+ m2v2= m1v'1+ m2v'2
P=P’ (碰撞前后的总动量不变)
a1=F1m1a2=F2m2 而F1=-F2 设碰撞过程中AB两球所受的平均作用力分别是F1和F2,
力的作用时间是△t ,根据牛顿第二定律得 由于两个物体在碰撞过程中每时每刻都有F1=-F2,因此P=P’对过程中的任意两时刻的状态都适用,也就是说系统的动量在整个过程中一直保持不变,因此我们说这个过程中动量是守恒的。
二、动量守恒定律的内容及表达式
1、研究对象:力学系统。
①力学系统:由相互作用的物体(两个或以上)组成。 ②系统外力:系统以外的物体对系统内物体的作用力。
③系统内力:系统内部物体间的相互作用力。两个小球相互作用的时刻,各受到几个作用力?如果A和B看成一个系统,哪些力是内力?哪些是外力? 2、内容:相互作用的物体组成的系统,如果不受外力作用或它们所受外力矢量和为零,则系统的总动量保持不变。
即:系统相互作用前总动量等于相互作用后总动量(P=P‘)
3、表达式:
m1v1+ m2v2= m1v'1+ m2v'2 三:动量守恒条件1实际条件:系统不受外力或外力的矢量和为零。2近似条件:系统内力远大于外力,且作用时间极短,如爆炸、碰撞等过程可近似看做动量守恒。3推广条件:当系统在某个方向不受外力或外力之和为零,则该方向上动量守恒。四、如何判断系统动量守恒
条件:系统不受外力或外力矢量和为零确定系统分析外力进行判断例1:容器B置于光滑水平面上,小球A在容器中沿光滑水平底面运动,与器壁发生多次碰撞,则AB组成的系统动量守恒吗?实际条件例2:水平面上两个小木块,质量分别为m1、m2,且m2=2m1=2m如图,烧断细绳后,两木块分别向左右运动,若它们与水平面的动摩擦因数u1=2u2=2u则在弹簧伸长的过程中(弹簧质量不计)
问:两木块和弹簧组成系统
动量守恒吗?
守恒思考?实际条件f1=2umg f2=2umg炸弹在空中爆炸过程中动量守恒吗?水平方向爆炸竖直方向爆炸近似条件例3:斜面B置于光滑水平面上,物体A沿光滑斜面滑下,则AB组成的系统受到几个作用力?哪些力是内力?哪些是外力?系统动量守恒吗?
推广条件竖直方向失重:N<(M+m)g系统动量不守恒。
水平方向:系统不受外力动量守恒。NMgmgaaxay全都光滑木块和弹簧组成的系统动量是否守恒?五:动量守恒定律解题应用不符合任何条件
例题甲、乙两物体沿同一直线相向运动,甲的速度是
3m/s,乙物体的速度是1m/s.碰撞后甲、乙两物体都
沿各自原方向的反方向运动,速度的大小都是2m/s.
求甲、乙两物体的质量之比是多少?首先判断系统动量是否守恒
解:设甲物体初速度v1方向为正方向.
碰前:v1=+3m/s,v2=-2m/s

碰后:

根据动量守恒定律:
移项整理后可得:
代入数值后得:
4、使用动量守恒定律公式应注意的几点:
□矢量式,必须规定正方向,方向与其一致的动量取正值;
□ v1、v2、v‘1、v’2 必须相对于同一参考系的速度(如地面或同一运动的物体)
□v1和v2是同一时刻的速度。
、 v'1和v'2 是另外同一时刻的速度。 既然许多问题都可以用牛顿运动定律解决,那为什么还要学习动量守恒定律呢?
因为动量守恒定律比牛顿运动定律有优越性和普适性。
1优越性:
牛顿运动定律解决问题要涉及整个过程中的力,有的时候力的形式很复杂,甚至是变化的,解起来很困难,甚至不能求解。但是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,解题方便。
2普适性:
对于高速(接近光速)微观(小到分子、原子尺寸)领域,牛顿运动定律不再适用,而动量守恒定律仍然正确。m1v1+ m2v2= m1v'1+ m2v'2 小 结系统不受外力或所受外力矢量和为零,这个系统的动量就保持不变两个或以上物体以上组成的系统系统不受外力或所受外力矢量和为零动量是矢量,式中动量的确定一般取地面为参考系。