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人教版高中物理教材选择性必修第一册第一章
动 量 守 恒 定 律
引入新课：
体验活动： 小车上的人拉小车
物理情景： 在光滑水平面上做匀速运动的两个物体A、B, 质量分别为m 和m ,
沿着同一直线向相同的方向运动(一维碰撞) ,速度分别是v 、v , 且v >v 。当B追
上了A 时发生碰撞，碰撞后A、B 的速度分别为v ’和v ’。
一 、理论探究(相互作用的两个物体的动量改变)
问题1: (受力分析)碰撞过程中物体A、B 受到哪些
力的作用 影响A、B 动量变化的是哪些力的冲量
问题2:规定向右为正方向，请确定A、B 在碰撞中动量的变化量
一 、理论探究
碰撞过程
对A应用动量定理：
对B应用动量定理：
根据牛顿第三定律 联立以上表达式
初态A、B总动量
末态A、B总动量
导学案
F △t=m V -m V
F =-F
m V{-m,v =-(m V -m V )
对B应用动量定理：
根据牛顿第三定律：
得
F 改变B的动量
→ △p =-△p
F At=m,v{-m v F 改变A的动量
结论：两个物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和
取向右为正方向
mví+m V =m,V +m V
V
光滑
对A应用动量定理：
F
m m
v '
m
B
m
B
m
V
V
m
二、实验验证
小车1速度 v1/m/s 小车2速度 v2/m/s 小车1动量 p1=m1×v1/kg·m/s 小车2动量 p2=m2×v2/kg·m/s
总动量
p=p1+p2/kg·m/s
碰撞前 0.878 0.321 0.184 0.099
0.284
碰撞后 0.253 0.713 .0.053 0.221
0.274
实验验证：
kg 小车2质量：m2=0.31
小车1质量：m1=0.21
按钮操作区
kg
A 运动，与静止的B 发生碰撞后粘在一起
A、 B 反向运动，发生对撞且v >v ,
一维碰撞的其它情况
A、B 同向运动，且V >V
V
m
B
m
B
m
B
m
A
m
A
m
A
M
V V
V
V
V
一维碰撞 实验验证
小车1动量
p1=m1×v1/kg·m/s
0.001
0.093
小车2动量
p2=m2×v2/kg·m/s
0.191
0.092
总动量
p=p1+p2/kg·m/s
0.192
0.185
小车1速度 v1/m/s
0.004
0.443
小车2速度
v2/m/s
0.908
0.439
kg 小车2质量：m2=0.21
小车1质量：m1=0.21
kg
碰撞后
碰撞前
1.系 统 ：我们把两个(或多个)相互作用的物体构成的整体叫做一个力学系统。系统可按解决
问题的需要灵活选取。
2.内 力 ：系统中物体间的相互作用力叫做内力。
3.外 力 ：系统以外的物体施加给系统内任何一个物体的力，叫做外力。
注 意 ：内力和外力的区分依赖于系统的选取，只有在确定了系统后，才能确定内力和外力。
三、 研究对象
1.内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总
动量保持不变，这就是动量守恒定律。
2.表达式：
(1)p=p'或m +m V =m V +m V ’
(系统作用前的总动量等于作用后的总动量).
(2)Ap =-Ap (系统内一个物体的动量变化与另一物体的动量变化等大反向)
(3)Ap=0 (系统总动量的变化量为零)
四 、动量守恒定律
3. 动量守恒的条件：
(1)系统不受外力；(理想条件)
(2)系统受到外力，但外力的合力为零；(实际条件)
(3)系统所受外力合力不为零， 但系统内力远远大于外力，
外力冲量相对可以忽略不计，系统动量近似守恒；(近似条件)
四、动量守恒定律
(4)系统总的动量不守恒，但在某一方向上外力矢量和为零，则系统在这一方向上动
量守恒.(单一方向上动量守恒条件)
讨论：释放小球后， 小球和滑块系统动量是 否守恒
四、 动量守恒定律
解释单摆小球和滑块系统左右振动的原因
如何使单摆小球和滑块系统朝一个方向运动
五、动量守恒定律的普适性
生活场景的应用
速滑接力比赛
斯诺克比赛
冰壶比赛
五、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
原子核裂变反应
宇宙大爆炸
1.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。 高速、微观领域，牛顿运动定律不再适用。
2.动量守恒定律是一个独立的实验规律，适用范围非常广泛。
动量守恒的特性：
矢量性、相对性、瞬时性、普适性
五、动量守恒定律的普适性
课堂实践任务：测物体质量
问题：在气垫导轨上配有两个光电门和计时器，A、B 两个滑块，A 质量已知.不用天
平，请测出B滑块的质量
J0201-CC
DIGITAL TIMER
数 字 计 时 器
(1) 设计方案 (2)分组实验 (3)各小组汇报结果
实验测出滑块质量与实际质量比较，分析误差原因
条件： 1.不受外力受2.外力矢量和为零。 3.系统的内力远大于外力，可忽略外力，系统的总动量守恒。
4. 系统在某一方向上外力为零，则该方向上系统的动量守恒。
m V +m V =m vp+m v
Ap =-Ap
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。
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。
1.普适性
令
3.瞬时性 4.相对性
课堂小结
动量守恒
2.矢量性
课后作业
1物理小论文：中子的发现历程
2 课后练习：教材15页4、5、6
【总结定律 解释条件
】
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。
2、表达式：
(1)m1v1＋m2v2＝m1v1 ′＋m2v2 ′
(2) Δp1 ＝－Δp2
动量守恒定律
F2 F1 ( F1+F2+f1+f2)Δt= m1v1 ′-m1v1+m2v2 ′-m2v2
m2 m1 F1 =-F2 如果f1 + f2=0 Δp =0
f2 f1 如果f1 + f2丰0 Δp 丰0
条件1：
系统不受外力,或所受外力的矢量和为0(理想条件)
根据动量定理和牛顿第三定律，列出矢量式 ( F1+f1)Δt= m1v1 ′-m1v1
( F2+f2)Δt= m2v2 ′-m2v2
动量守恒定律
3、适用条件
碰撞过程
学生活动1： 【总结定律 解释条件
B A
】
学生活动2： 【总结定律 解释条件
例: 在列车编组站里， 】一辆质量为1.8×104 kg 的货车在平直轨道上以2 m/s
的速度运动，碰上一辆质量为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。
G2
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？ 重力 支持力 地面摩擦力和空气阻力
N1 v v N 系统
2
2
m m2 2力
内
F
力
1
内
1F
动量守恒定律
G1 分析： ①研究对象 外力
f2 f1 对A应用动量定理 (：F1+f1)Δt= m1v1 ′-m1v1
对B应用动量定理：( F2+f2)Δt= m2v2 ′-m2v2 ( F1+F2+f1+f2)Δt= m1v1 ′-m1v1+m2v2 ′-m2v2=Δp
假设向右为正
F1=2000N F2= -2000N Δt= 1s ①如果 f1=- 1N f2=-2N
②如果 f1=-500N f2=- 1000N
动量守恒定律
F2
碰撞过程
B A
m2 m1
F1
学生活动2：
3、适用条件
【总结定律 解释条件 】
学生活动2： 【总结定律 解释条件
3、适用条件 】
条件2：
系统的内力远大于外力时，系统的动量可看成近似守恒；(近似条件) 如碰撞、爆炸等现象
1.8×104 kg 2.2×104 kg
解：以碰前货车的运动方向为正方向， 两车结合后的速度为v，则v1 = 2 m/s ，v2 = 0 两车碰撞前的总动量为 p＝m1v1
动量守恒定律
两车碰撞后的总动量为 p′=(m1 +m2)v 由动量守恒定律可得：m1v1 =(m1 +m2)v
代入数值，解得v= 0.9 m/s
m1 m2
学生活动2： 【总结定律 解释条件
例：一枚在空中飞行】的火箭质量为m，在某时刻的速度为v，方向水平，
燃料即将耗。此时，火箭突然炸裂成两块(如图)，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：以v的方向为正火箭炸裂前的总动量为
p＝ mv
炸裂后的总动量为 p′=m1v1 +(m-m1)v2
根据动量守恒定律可得 mv=m1v1 +(m-m1)v2
解得
动量守恒定律
m-m1
m1
条件2：
系统的内力远大于外力时，如碰撞、爆炸等现象中，系统的动量 可看成近似守恒；(近似条件)
条件3：
推广到某一方向上外力矢量和为0 ，则在此方向上系统动量守恒。
(单向条件)
条件1：
系统不受外力,或所受外力的矢量和为0(理想条件)
动量守恒定律
3、适用条件
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； ⑷列：由动量守恒定律列方程； ⑸解：解方程，得出最后的结果，并对结果进行分析。
动量守恒定律具有系统性、矢量性、瞬时性、相对性
动量守恒定律
】
学生活动3： 【应用定律 分享交流
应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法
学生活动4： 【应用定律 分享交流
】
4、动量守恒定律的普适性
(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。这样，问题往往能大大简化。
动量守恒定律
(2)动量守恒定律的适用范围非常广泛。可以运用到高速、微观领 域， 而牛顿运动定律只适用于宏观、低速的情况。
课堂小结
m1v1＋m2v2＝m1v1 ′＋m2v2 ′ 动量守恒定律
建构模型
科学推理
动量
定理
牛顿 定律
对象
守恒条件
分 享 收 获
m2 m1
解释
交流
证据
问题
普适性
系 统
N
1
N
2
G
2
G
1
F2
F1
1. 和同学交流谈谈你对动量守恒定律的认识
2.生活中有许多动量守恒的现象 ，碰撞的过程中 动量守恒，大家试着设计实验方案来定量的验证动量 守恒定律 。
作业布置
4 实验：验证动量守恒定律
人教版高中物理教材选择性必修第一册 第一章
问题2：我们生活中的物体受到各种力的作用，难以满足
这种理想化的条件。 在哪些情况下，可以近似满足动量守恒 的条件？
问题？
问题1：动量守恒定律的适用条件是什么？
实验探究、引入模型
问题1：小车受到的内力和外力分别有哪些？
问题2：如何测量小车受到的内力和阻力？
探究：碰撞过程中内力与外力大小关系
任务1
问题1：如何通过实验验证动量守恒定律，需要测量哪些物理量 ？
问题2：测量速度的方法有哪些？
问题3：需要使用那些实验仪器，如何来测量？
要求：
1.在草稿纸上画出实验装置简图； 2.简述你设计的实验方案是如何解决上面几个问题的。
任务2 自主设计，建立模型
设计实验方案验证碰撞中动量守恒
任务2 自主设计，建立模型
方案二：利用平抛运动间接验证动量守恒
方案一：使用气垫导轨验证动量守恒定律
课后任务
设计更多的实验方案，在生活中以及在实验室里 继续验证动量守恒定律
实验 滑块质量 碰撞前滑块1 通过光电门 的时间 碰撞后两滑块通过光电 门的时间 m1 / kg m2 / kg Δt1 / s Δt′ 1 / s
Δt2 / s
滑块碰撞后 分开
滑块碰撞后 粘连
弹簧使静止 滑块分开
任务3 分组实验，理解模型
A组：使用气垫导轨验证动量守恒定律
【数据处理】
任务3 分组实验，理解模型
入射小球质 量m1/kg 被碰小球质 量m2/kg OM的长度 x1/cm OP的长度 x2/cm
ON的长度
x3/cm
B组：利用平抛运动间接验证动量守恒
【数据处理】
碰撞：内力远大于外力
方案一：使用气垫导轨验证动量守恒定律
多次测量取平均值
碰撞中系统遵循动量守恒定律
方案二：利用平抛运动间接验证动量守恒
分组实验
引入模型
设计方案
实验探究
数据分析
得出结论
课堂小结
课后任务
设计更多的实验方案，在生活中以及在实验室里 继续验证动量守恒定律

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