资源简介

(共19张PPT)
1.3动量守恒定律
导入与思考
对于其他物体的碰撞也是这样的吗？
第一节中我们通过分析一辆运动的小车碰撞一辆静止的小车，得出碰撞前后两小车的动量之和不变的结论。
知识点 1
相互作用的两个物体的动量改变
探究思考
动量定理给出了单个物体在一个过程中受力的冲量与它在这个过程始末动量变化量的关系，即FΔt =p -p。
如果我们用动量定理分别研究两个相互作用的物体，会有新的收收获吗？
在光滑水平面上做匀速运动的两个物体A、B，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、v2，且v2>v1。
碰前
v2
v1
m2
m1
B
A
当B追上了A时发生碰撞。碰撞过程中A受到B对它的作用力是F1,B受到A对它的作用力是F2。碰撞时，两物体之间的作用时间很短，用Δt表示。
碰撞后A、B的速度分别为v1′和v2′。
Δt
碰撞
F2
F1
m2
m1
B
A
碰后
V'2
V'1
m2
m1
B
A
推导：
对A应用动量定理：
对B应用动量定理：
根据牛顿第三定律：
综合各式得:
两个物体碰撞后的动量之矢量和等于碰撞前的动量之矢量和。
F1改变m1的动量
F2改变m2的动量
F1、F2不改变系统动量（合外力为0）
即:
延伸拓展
用牛顿运动定律推导两物体碰撞前后的总动量的关系
对A用牛顿第二定律得：
对B用牛顿第二定律得：
由牛顿第三定律得：
综合各式得:
探究思考
1.两物体各自即受到对方的作用力，同时又受到重力和桌面的支持力，重力和支持力是一对平衡力。
2.两个碰撞的物体在受到外部对它们的作用力的矢量和为零的情况下动量守恒。
碰撞前后满足动量之和不变的两个物体的受力情况是怎么样的呢？
F1
F2
FN2
FN1
G2
G1
知识点 2
动量守恒定律
F1
F2
FN2
FN1
G2
G1
系统：有相互作用的两个（或两个以上）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
系统
注意：
1、系统的内力不改变系统的总动量
2、外力的冲量改变系统的动量
动量守恒定律
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.公式：
(1)m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'
(5)m1 v1= -m2 v2
(2)P1+P2=P1'+P2'
(3)P=P'
系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量
(4) P=0
系统总动量增量为0
(6) P1= P2
两物体动量增量大小相等、方向相反
深入理解
总动量不变：
守恒条件：
①不受外力或F合=0（严格条件）(系统不受外力或所受外力的矢量和为零)
② F内 》F外（近似条件）如:爆炸、碰撞
(系统所受外力之和不为零，但系统内物体间相互作用的内力远大于外力，外力相对来说可以忽略不计)
③某方向上外力之和为零，在这个方向上动量守恒
(系统虽受外力，且不能忽略，但在某一方向上所受外力为0，则系统在这一方向上动量守恒)
①系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等，不仅仅是初、末两个状态的总动量相等．
②系统的总动量保持不变，但系统内每个物体的动量可能都在不断变化．
③系统的总动量指系统内各物体动量的矢量和，总动量不变指的是系统的总动量的大小和方向都不变．
滑冰场上原来静止的两个人，靠近站在一起，让甲推乙一下，出现什么现象？
开枪会有什么现象出现？
拓展延伸
机械能守恒和动量守恒的比较
单个、或相互作用的物体组成的系统
相互作用的物体组成的系统
只有重力或弹力做功,其他力不做功
系统不受外力或所受合外力等于零
标量守恒(不考虑方向性)
矢量守恒(规定正方向)
都可以用实验来验证,因此它们都是实验规律。
仅限于宏观、低速领域
到目前为止物理学研究的一切领域
爆炸、碰撞、反冲相互作用现象中,因F内>>F外,动量是守恒的,
但很多情况下有其它力（内力）做功,有其他形式能量转化为机械能,机械能不守恒.
典型例题
关于动量守恒的条件，正确是（　　 ）
A．只要系统内存在摩擦力，动量不可能守恒
B．只要系统内某个物体做加速运动，动量就不守恒
C．只要系统所受合外力恒定，动量守恒
D．只要系统所受外力的合力为零，动量守恒
D
（2022·全国·高二课时练习）如图，在列车编组站里，一辆质量为1.8×104kg的货车在平直轨道上以2m/s的速度运动，碰上一辆质量为2.2×104kg的静止的货车，它们碰撞后结合在一起继续运动。求货车碰撞后运动的速度。
典型例题
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 。
解：火箭炸裂前的总动量为：
火箭炸裂后的总动量为：
根据动量守恒定律可得：
解得：
x
0
m1
m
v

解题技巧
应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法
1.找：找研究对象(系统包括那几个物体)和研究过程；
2.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)；
3.定：规定正方向，确定初末状态动量正负号，画好分析图；
4.列：由动量守恒定律列方程；
5.算：合理进行运算，得出最后的结果，并对结果进行分析。
一枚在空中飞行的火箭，质为m，在某点的速度大小为v方向水平，燃料即将耗尽。火箭在该点炸裂成两块，如图所示，其中m1的一块沿着与v相反的方向飞出，速度大小为v1。
（1）出炸裂后另一块的速度大小v2；
（2）求炸裂过程中燃气对炸裂后另一块的冲量I。
变 式
知识点 3
动量守恒定律的普适性
探究思考
既然许多问题可以通过牛顿运动定律解决，为什么还要研究动量守恒定律？
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。
牛顿运动定律解决问题要涉及整个过程的力。
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。
这些领域，牛顿运动定律不在适用。
生活场景的应用
高速微观领域的应用
原子核裂变反应
宇宙大爆炸
正负电子对撞实验
冰壶比赛
美式桌球
速滑接力比赛
课堂总结
动量守恒定律
（2）公式：m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'；m1 v1= -m2 v2
（3）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
①系统不受外力；
②系统受到外力，但外力的合力为零；
③系统所受外力合力不为零，但系统内力远大于外力；
④在某一方向上不受外力或合外力为零或内力远大于外力。

展开更多......

收起↑