沪科教 课标版_选修3-5_1.2探究动量守恒定律 课件23张PPT

16.3 动量守恒定律
1、理解系统、内力、外力的概念。
2、知道动量守恒定律的表达式，理解其守恒的条件。
3、知道动量守恒定律的普遍意义及适用范围。
4、掌握运用动量守恒定律的一般步骤。
相关概念：
（1）系统：相互作用的 组成的整体。
（2）内力：系统 物体间的相互作用力。
（3）外力：系统 的物体对系统 的物体的作用力。
两个或多个物体
内部
以外
以内
（请自主阅读教材P12）
G1
G2
F1
F2
系统
内力
外力
A
B
牛顿运动定律推导第1节实验结论
第1节实验结论：两个物体碰撞前后它们的总动量不变。
设计模型用牛顿运动定律推导：
v2
v1
v’2
v’1
m2
F1
F2
m1
m1
m2
m1
m2
已知量：m1、m2、v1 、v2 、 v1′ v2′
求 证：
推导过程
1、研究对象
2、受力分析
3、运动分析
4、建立方程
5、推导结论
过程详解
由牛顿第二定律，碰撞过程两球的加速度分别是
根据牛顿第三定律，它们大小相等，方向相反，
即 F1= -F2
碰撞时两球之间的作用力很短，用△t表示。
加速度和碰撞前后速度关系就是



过程详解
把加速度的表达代入 ，移项后得到
它的物理意义是：
两球碰撞之前的动量之和等于碰撞后的动量之和。
说明：
系统的动量在整个过程中一直不变。因此我们说这个过程中动量是守恒的。
动量守恒定律
内容：
如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和等于0，这个系统的总动量不变。
表达式：
Δp1= -Δp2
动量守恒定律
注意：
在总动量一定的情况下，每个物体的动量
可以发生很大的变化。
四性：矢量、同时、相对、普适
动量守恒定律应用
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。
v1
m2
m1
例题 1
分析：
1、研究对象
2、受力分析
3、过程分析
4、建立方程
5、求解方程
参考解答
解：取两辆货车在碰撞前运动方向为正方向，设两车接合后的速度为v， 则两车碰撞前的总动量为m1v1，碰撞后的总动量为(m1+m2)v,
由动量守恒定律可得：m1v1 = （m1+m2）v
m1
v1
m2
v2=0
初
m1+m2
v
末
正方向
动量守恒定律应用
例2
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 v1 。求炸裂后另一块的速度 v2 。
分析：
1、研究对象
2、受力分析
3、过程分析
4、建立方程
5、求解方程
小结：上述两例属碰撞和爆炸过程,由于
对碰撞和爆炸过程的瞬间,其内力远大于
外力,所以在此过程系统的动量是守恒的
参考解答：
解 : 取炸裂前速度v的方向为正方向，根据动量守恒定律，可得 mv=(m-m1)v2 -m1v1

解得:
m
v
初
m1
v1
m-m1
v2
末
正方向
应用动量守恒定律解题“三步曲”
确定系统，判断动量是否守恒；
01
02
规定正方向，确定初、末动量；
03
根据动量守恒定律列式求解。
（2018年全国卷II理综试题）汽车A在水平冰雪路面上行驶，驾驶员发现其正前方停有汽车B，立即采取制动措施，但仍然撞上了汽车B。两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示，碰撞后B车向前滑动了4.5 m，A车向前滑动了2.0 m，已知A和B的质量分别为 kg和 kg，两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10，两车碰撞时间极短，在碰撞后车轮均没有滚动，重力加速度大小 .求
（1）碰撞后的瞬间B车速度的大小；
（2）碰撞前的瞬间A车速度的大小。

聚焦高考考点
动量守恒定律的普适性
牛顿第二定律从“力”的角度反映物体间的相互作用。与过程中力的细节有关，只适应低速、宏观物体。
动量守恒定律从“动量”的角度描述物体间的相互作用。只涉及过程始末两个状态，与过程中力的细节无关。适应于目前为止物理学研究的一切领域。
动能定理从“能量”角度描述物体间的相互作用。只涉及过程始末两个状态。
一、动量守恒定律的内容及表达式：
二、动量守恒定律成立的条件：
如果一个系统不受外力或受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变。
1、不受力或者
2、
3、
三、应用动量守恒定律解决问题的基本步骤：
定系统，判条件
选方向，定状态
列方程，求结果
相互作用的两个物体组成的系统满足动量守恒，此时系统的能量是否也守恒？