人教版高二物理选修3-5第十六章16．3动量守恒定律（共29张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版高二物理选修3-5第十六章16．3动量守恒定律（共29张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.9MB | ||
| 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 | 2020-04-20 16:14:57 | ||
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文档简介
(共29张PPT)
动量守恒定律
动量定理的内容及表达式是什么？
知识回顾：
物体在一个过程始末的动量变化量
等于它在这个过程中所受力的冲量。
物体受到力的冲量是物体动量变化的原因。
有两个人原来静止在滑冰场上，不论谁推谁一下(如图)，两个人都会向相反方向滑去。两个人本来都没有动量，现在都有了动量，他们的动量变化服从什么规律呢？现在来探究这个规律。
几个重要的概念
1．系统：存在相互作用的几个物体所组成的整体，称为系统。系统可按解决问题的需要灵活选取。
2．内力：系统内各个物体间的相互作用力称为内力。
3．外力：系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力，称为外力。
问题设计
如图所示，在光滑水平桌面上做匀速运动的两个小球，质量分别为m1和m2，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是v1和v2，且v1>v2.当第二个小球追上第一个小球时两小球发生碰撞，碰撞后两小球的速度分别为v1′和v2′.
试确定:碰前总动量m1v1＋m2v2与碰后总动量m1v1′＋m2v2′的关系?
结论：
m1V1+ m2V2= m1V1′+ m2V2′
问题设计
一个系统不受外力或所受外力的合力为零，这个系统的总动量保持不变。这个结论叫做动量守恒定律。
m1υ1+ m2υ2= m1υ1′+ m2υ2′
动量守恒定律
（ p1/ - p1）+ （p2/ - p2） = 0
Δp1= -Δp2
p1+ p2= p1/+ p2/
表达式：
内 容：
两个
物体
组成
的系
统
定律的理解：
m1V1+ m2V2= m1V1′+ m2V2′
（1）矢量性。动量是矢量，所以动量守恒定律的表达式为矢量式。若作用前后动量都在一条直线上，要选取正方向，将矢量运算简化为代数运算。
(2)相对性。 因速度具有相对性．其数值与参考系选择有关，故动量守恒定律中的各个速度必须是相对同—参考系的。若题目不作特别说明，一般都以地面为参考系。
(3)瞬时性。 动量是状态量，具有瞬时性。动量守恒指的是系统内物体相互作用过程中任一瞬时的总动量都相同，故Vl 、 V2必须时某同一时刻的速度，Vl′、V2′必须是另同一时刻的速度。
(4)普适性。动量守恒定律不仅适用于宏观物体的低速运动，也适用于微观现象和高速运动。不仅适用于两个物体的相互作用，也适用于多个物体的相互作用；不仅适用于内力是恒力的情况，也适用于内力是各种性质且作用时间长短不一的变力的情况；不仅适用于相互直接接触且发生相互作用的物体系统，也适用于相互通过场力不直接接触的物体系统。
①不受外力或受到的外力矢量和为零（严格条件）
动量守恒的条件
back
1、若地面光滑，则烧断细线后，系统动量是否守恒？
守恒
例1、 A、B 两辆小车之间连接一根被压缩了的
轻弹簧后用细线栓住。mA∶mB ＝ 3∶2
mAvA-mBvB=0 (mAvA=mBvB)
2、若地面不光滑，它们与地面间的动摩擦因数相同，则烧断细线后，系统动量是否守恒？
不守恒
3、若地面不光滑，它们与地面间的滑动摩擦力相同，
则烧断细线后，系统动量是否守恒？
守恒
mAvA-mBvB=0 (mAvA=mBvB)
例2光滑水平面上A、B两小车间有一弹簧，如图所示，用手抓住两小车并将弹簧压缩后使两小车处于静止状态.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，后放开右手，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
随堂练习
1.在光滑水平面上有甲、乙两小球，它们的质量分别为1kg和4kg，甲球以10m/s的速度向右运动，乙球以5m/s的速度向左运动，两球发生正碰后，乙球以1m/s的速度继续向左运动。求：甲球碰撞后的速度
-6m/s 方向向左
随堂练习
2.如图所示，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A的质量为m，速度大小为2v0，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是( )
A. A和B都向左运动 B. A和B都向右运动
C. A静止，B向右运动 D. A向左运动，B向右运动
D
mv=m1(-v1)+(m-m1)v2
取向右为正方向
例3、一枚在空中飞行的导弹，质量为m,在某点的速度
为v，方向水平，如图所示。导弹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.求另一块的速度大小v2。
例4、 质量为m1的货车在平直轨道上以V1的速度运动，碰上质量为m2的一辆静止货车，它们碰撞后结合在一起，以共同的速度V2继续运动，碰撞过程系统动量守恒吗？
m 1
m 2
请列出系统动量守恒的方程式。
m1v1=(m1+m2)v2
当内力远大于外力，作用时间非常短时。如碰撞、爆炸、反冲等。 （近似条件）
动量守恒的条件②
back
back
mv=m1(-v1)+(m-m1)v2
取向右为正方向
例3、一枚在空中飞行的导弹，质量为m,在某点的速度
为v，方向水平，如图所示。导弹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.求另一块的速度大小v2。
小结：
动量守恒定律
内 容：
一个系统不受外力或所受外力的合力为零，这个系统的总动量保持不变。这个结论叫做动量守恒定律
表达式：
m1υ1+ m2υ2= m1υ1′+ m2υ2′
理 解：
（1）矢量性
(2)相对性
(3)瞬时性
(4)普适性
动量守恒的条件
①不受外力或受到的外力矢量和为零（严格条件）
②当内力远大于外力，作用时间非常短时。如碰撞、爆炸、反冲等。 （近似条件）
针对训练 试判断下列作用过程中系统的动量是否守恒？
A.如图(a)所示，水平地面上有一大炮，斜向上发射一枚弹丸的过程；
B. 如图(c)所示，光滑水平面上有一斜面体，将另一物体从斜面体的顶端释放，在物体下滑的过程中；
系统总的来看虽不符合以上述中的任何一条，但在某一方向上符合以上的某一条，则系统在这一方向上动量守恒.
动量守恒的条件③
系统水平方向动量守恒
例5、在水平轨道上放置一门质量为M的炮车，发射炮弹的质量为m，炮弹与轨道间摩擦不计，当炮身与水平方向成θ角发射炮弹时，炮弹相对于地面的出口速度为v0。
（1）炮车和炮弹组成的系统动量守恒吗？
（2）试求炮车后退的速度？
mv0cos θ-Mv=0
①不受外力或受到的外力矢量和为零（严格条件）
②当内力远大于外力，作用时间非常短时。如碰撞、爆炸、反冲等。 （近似条件）
③系统总的来看虽不符合以上述中的任何一条，但在某一方向上符合以上的某一条，则系统在这一方向上动量守恒.
动量守恒的条件
back
实例分析：
如图，人与小车静止在光滑的水平面上。
若：（1）人向右运动，小车将怎样运动？
（2）人向右运动过程中突然加速，小车将怎样运动？
（3）人向右运动过程中突然停下，小车将怎样运动？
实例分析
小结：
动量守恒定律
内 容：
一个系统不受外力或所受外力的合力为零，这个系统的总动量保持不变。这个结论叫做动量守恒定律
表达式：
m1υ1+ m2υ2= m1υ1′+ m2υ2′
理 解：
（1）矢量性
(2)相对性
(3)瞬时性
(4)普适性
动量守恒的条件
①不受外力或受到的外力矢量和为零（严格条件）
②当内力远大于外力，作用时间非常短时。如碰撞、爆炸、反冲等。 （近似条件）
③系统总的来看虽不符合以上述中的任何一条，但在某一方向上符合以上的某一条，则系统在这一方向上动量守恒.
质量为m的子弹，以速度V0射入木块，在极短时间内，停留在质量为M2的木块B中，并和B达到共同的速度V1（水平面光滑）。请判断射入过程中系统动量是否守恒？若守恒，请列出方程式。
例 5
请分析接下来A、B（包括子弹）的运动情况，当弹簧被压缩到最短时，A、B速度有什么关系？并判断在这一过程中系统动量是否守恒？若守恒，请列出方程式。
在光滑水平面上水平固定放置一端固定的轻质弹簧，质量为 m 的小球沿弹簧所位于的直线方向以速度v运动，并和弹簧发生碰撞，小球和弹簧作用后又以相同的速度反弹回去。在球和弹簧相互作用过程中，弹簧对小球的冲量I的大小和弹簧对小球所做的功W分别为（ ）
（A） I＝0、 W＝mv2
（B） I＝2mv、W = 0
（C） I＝mv、 W = mv2／2
（D） I＝2mv、W = mv2／2
B
练习2.
动量守恒定律
动量定理的内容及表达式是什么？
知识回顾：
物体在一个过程始末的动量变化量
等于它在这个过程中所受力的冲量。
物体受到力的冲量是物体动量变化的原因。
有两个人原来静止在滑冰场上，不论谁推谁一下(如图)，两个人都会向相反方向滑去。两个人本来都没有动量，现在都有了动量，他们的动量变化服从什么规律呢？现在来探究这个规律。
几个重要的概念
1．系统：存在相互作用的几个物体所组成的整体，称为系统。系统可按解决问题的需要灵活选取。
2．内力：系统内各个物体间的相互作用力称为内力。
3．外力：系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力，称为外力。
问题设计
如图所示，在光滑水平桌面上做匀速运动的两个小球，质量分别为m1和m2，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是v1和v2，且v1>v2.当第二个小球追上第一个小球时两小球发生碰撞，碰撞后两小球的速度分别为v1′和v2′.
试确定:碰前总动量m1v1＋m2v2与碰后总动量m1v1′＋m2v2′的关系?
结论：
m1V1+ m2V2= m1V1′+ m2V2′
问题设计
一个系统不受外力或所受外力的合力为零，这个系统的总动量保持不变。这个结论叫做动量守恒定律。
m1υ1+ m2υ2= m1υ1′+ m2υ2′
动量守恒定律
（ p1/ - p1）+ （p2/ - p2） = 0
Δp1= -Δp2
p1+ p2= p1/+ p2/
表达式：
内 容：
两个
物体
组成
的系
统
定律的理解：
m1V1+ m2V2= m1V1′+ m2V2′
（1）矢量性。动量是矢量，所以动量守恒定律的表达式为矢量式。若作用前后动量都在一条直线上，要选取正方向，将矢量运算简化为代数运算。
(2)相对性。 因速度具有相对性．其数值与参考系选择有关，故动量守恒定律中的各个速度必须是相对同—参考系的。若题目不作特别说明，一般都以地面为参考系。
(3)瞬时性。 动量是状态量，具有瞬时性。动量守恒指的是系统内物体相互作用过程中任一瞬时的总动量都相同，故Vl 、 V2必须时某同一时刻的速度，Vl′、V2′必须是另同一时刻的速度。
(4)普适性。动量守恒定律不仅适用于宏观物体的低速运动，也适用于微观现象和高速运动。不仅适用于两个物体的相互作用，也适用于多个物体的相互作用；不仅适用于内力是恒力的情况，也适用于内力是各种性质且作用时间长短不一的变力的情况；不仅适用于相互直接接触且发生相互作用的物体系统，也适用于相互通过场力不直接接触的物体系统。
①不受外力或受到的外力矢量和为零（严格条件）
动量守恒的条件
back
1、若地面光滑，则烧断细线后，系统动量是否守恒？
守恒
例1、 A、B 两辆小车之间连接一根被压缩了的
轻弹簧后用细线栓住。mA∶mB ＝ 3∶2
mAvA-mBvB=0 (mAvA=mBvB)
2、若地面不光滑，它们与地面间的动摩擦因数相同，则烧断细线后，系统动量是否守恒？
不守恒
3、若地面不光滑，它们与地面间的滑动摩擦力相同，
则烧断细线后，系统动量是否守恒？
守恒
mAvA-mBvB=0 (mAvA=mBvB)
例2光滑水平面上A、B两小车间有一弹簧，如图所示，用手抓住两小车并将弹簧压缩后使两小车处于静止状态.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，后放开右手，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
随堂练习
1.在光滑水平面上有甲、乙两小球，它们的质量分别为1kg和4kg，甲球以10m/s的速度向右运动，乙球以5m/s的速度向左运动，两球发生正碰后，乙球以1m/s的速度继续向左运动。求：甲球碰撞后的速度
-6m/s 方向向左
随堂练习
2.如图所示，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A的质量为m，速度大小为2v0，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是( )
A. A和B都向左运动 B. A和B都向右运动
C. A静止，B向右运动 D. A向左运动，B向右运动
D
mv=m1(-v1)+(m-m1)v2
取向右为正方向
例3、一枚在空中飞行的导弹，质量为m,在某点的速度
为v，方向水平，如图所示。导弹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.求另一块的速度大小v2。
例4、 质量为m1的货车在平直轨道上以V1的速度运动，碰上质量为m2的一辆静止货车，它们碰撞后结合在一起，以共同的速度V2继续运动，碰撞过程系统动量守恒吗？
m 1
m 2
请列出系统动量守恒的方程式。
m1v1=(m1+m2)v2
当内力远大于外力，作用时间非常短时。如碰撞、爆炸、反冲等。 （近似条件）
动量守恒的条件②
back
back
mv=m1(-v1)+(m-m1)v2
取向右为正方向
例3、一枚在空中飞行的导弹，质量为m,在某点的速度
为v，方向水平，如图所示。导弹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.求另一块的速度大小v2。
小结：
动量守恒定律
内 容：
一个系统不受外力或所受外力的合力为零，这个系统的总动量保持不变。这个结论叫做动量守恒定律
表达式：
m1υ1+ m2υ2= m1υ1′+ m2υ2′
理 解：
（1）矢量性
(2)相对性
(3)瞬时性
(4)普适性
动量守恒的条件
①不受外力或受到的外力矢量和为零（严格条件）
②当内力远大于外力，作用时间非常短时。如碰撞、爆炸、反冲等。 （近似条件）
针对训练 试判断下列作用过程中系统的动量是否守恒？
A.如图(a)所示，水平地面上有一大炮，斜向上发射一枚弹丸的过程；
B. 如图(c)所示，光滑水平面上有一斜面体，将另一物体从斜面体的顶端释放，在物体下滑的过程中；
系统总的来看虽不符合以上述中的任何一条，但在某一方向上符合以上的某一条，则系统在这一方向上动量守恒.
动量守恒的条件③
系统水平方向动量守恒
例5、在水平轨道上放置一门质量为M的炮车，发射炮弹的质量为m，炮弹与轨道间摩擦不计，当炮身与水平方向成θ角发射炮弹时，炮弹相对于地面的出口速度为v0。
（1）炮车和炮弹组成的系统动量守恒吗？
（2）试求炮车后退的速度？
mv0cos θ-Mv=0
①不受外力或受到的外力矢量和为零（严格条件）
②当内力远大于外力，作用时间非常短时。如碰撞、爆炸、反冲等。 （近似条件）
③系统总的来看虽不符合以上述中的任何一条，但在某一方向上符合以上的某一条，则系统在这一方向上动量守恒.
动量守恒的条件
back
实例分析：
如图，人与小车静止在光滑的水平面上。
若：（1）人向右运动，小车将怎样运动？
（2）人向右运动过程中突然加速，小车将怎样运动？
（3）人向右运动过程中突然停下，小车将怎样运动？
实例分析
小结：
动量守恒定律
内 容：
一个系统不受外力或所受外力的合力为零，这个系统的总动量保持不变。这个结论叫做动量守恒定律
表达式：
m1υ1+ m2υ2= m1υ1′+ m2υ2′
理 解：
（1）矢量性
(2)相对性
(3)瞬时性
(4)普适性
动量守恒的条件
①不受外力或受到的外力矢量和为零（严格条件）
②当内力远大于外力，作用时间非常短时。如碰撞、爆炸、反冲等。 （近似条件）
③系统总的来看虽不符合以上述中的任何一条，但在某一方向上符合以上的某一条，则系统在这一方向上动量守恒.
质量为m的子弹，以速度V0射入木块，在极短时间内，停留在质量为M2的木块B中，并和B达到共同的速度V1（水平面光滑）。请判断射入过程中系统动量是否守恒？若守恒，请列出方程式。
例 5
请分析接下来A、B（包括子弹）的运动情况，当弹簧被压缩到最短时，A、B速度有什么关系？并判断在这一过程中系统动量是否守恒？若守恒，请列出方程式。
在光滑水平面上水平固定放置一端固定的轻质弹簧，质量为 m 的小球沿弹簧所位于的直线方向以速度v运动，并和弹簧发生碰撞，小球和弹簧作用后又以相同的速度反弹回去。在球和弹簧相互作用过程中，弹簧对小球的冲量I的大小和弹簧对小球所做的功W分别为（ ）
（A） I＝0、 W＝mv2
（B） I＝2mv、W = 0
（C） I＝mv、 W = mv2／2
（D） I＝2mv、W = mv2／2
B
练习2.