第十六章第3節(jié)動量守恒定律

1、第第十十六六章章第第3節(jié)節(jié)新知預(yù)新知預(yù)習(xí)習(xí)巧設(shè)計巧設(shè)計 要點一要點一要點二要點二要點三要點三名師課名師課堂堂一點通一點通創(chuàng)新演創(chuàng)新演練練大沖關(guān)大沖關(guān) 隨堂檢測隨堂檢測歸納小結(jié)歸納小結(jié) 課下作業(yè)課下作業(yè)綜合提升綜合提升返回返回返回返回返回返回1.理解系統(tǒng)、內(nèi)力、外力的概念。理解系統(tǒng)、內(nèi)力、外力的概念。2.知道動量守恒定律的內(nèi)容及表達(dá)式，知道動量守恒定律的內(nèi)容及表達(dá)式， 理解其守恒的條件。理解其守恒的條件。3.知道動量守恒定律的普遍意義。知道動量守恒定律的普遍意義。4.會用動量守恒定律解決實際問題。會用動量守恒定律解決實際問題。返回返回 1系統(tǒng)、內(nèi)力和外力系統(tǒng)、內(nèi)力和外力 (1)系統(tǒng)：相互作用的兩

2、個或幾個物體組成的一個系統(tǒng)：相互作用的兩個或幾個物體組成的一個 。 (2)內(nèi)力：系統(tǒng)內(nèi)力：系統(tǒng) 物體間的相互作用力。物體間的相互作用力。 (3)外力：系統(tǒng)外力：系統(tǒng) 的物體對系統(tǒng)的物體對系統(tǒng) 的物體的作用力。的物體的作用力。 關(guān)鍵一點關(guān)鍵一點內(nèi)力和外力是相對的，一個力對某一系統(tǒng)是內(nèi)力和外力是相對的，一個力對某一系統(tǒng)是內(nèi)力，在另一系統(tǒng)中可能變成外力。內(nèi)力，在另一系統(tǒng)中可能變成外力。整體整體內(nèi)部內(nèi)部以外以外內(nèi)部內(nèi)部返回返回 2動量守恒定律動量守恒定律 (1)內(nèi)容：如果一個系統(tǒng)不受內(nèi)容：如果一個系統(tǒng)不受 ，或者所受，或者所受 的的矢量和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變。矢量和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持

3、不變。 (2)表達(dá)式：對兩個物體組成的系統(tǒng)，常寫成：表達(dá)式：對兩個物體組成的系統(tǒng)，常寫成： p1p2 或或m1v1m2v2 。 (3)適用條件：系統(tǒng)不受適用條件：系統(tǒng)不受 或者所受或者所受 之和為零。之和為零。 外力外力外力外力p1 p2m1v1m2v2外力外力外力外力返回返回 關(guān)鍵一點關(guān)鍵一點系統(tǒng)的動量守恒，并不是系統(tǒng)內(nèi)各物體的動系統(tǒng)的動量守恒，并不是系統(tǒng)內(nèi)各物體的動量都不變，一般來說，系統(tǒng)的動量守恒時，系統(tǒng)內(nèi)各物體的量都不變，一般來說，系統(tǒng)的動量守恒時，系統(tǒng)內(nèi)各物體的動量是變化的，但系統(tǒng)內(nèi)各物體的總動量矢量和是不變的。動量是變化的，但系統(tǒng)內(nèi)各物體的總動量矢量和是不變的。 3動量守恒定律的普

4、適性動量守恒定律的普適性 動量守恒定律是一個獨立的實驗規(guī)律，它適用于目前為動量守恒定律是一個獨立的實驗規(guī)律，它適用于目前為止物理學(xué)研究的止物理學(xué)研究的 領(lǐng)域。領(lǐng)域。一切一切返回返回1試說出圖試說出圖1631系統(tǒng)中的內(nèi)力或外力。系統(tǒng)中的內(nèi)力或外力。答案：答案：見解析見解析圖圖1631解析：解析：人和車之間的摩擦力、錘擊車瞬人和車之間的摩擦力、錘擊車瞬間錘與車之間的彈力是內(nèi)力；人、錘、間錘與車之間的彈力是內(nèi)力；人、錘、車受的重力和車受的地面的支持力是車受的重力和車受的地面的支持力是外力。外力。返回返回答案：答案：A返回返回3關(guān)于系統(tǒng)動量守恒的條件，下列說法正確的是關(guān)于系統(tǒng)動量守恒的條件，下列說法正

5、確的是 ()A只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力，系統(tǒng)動量就不可能守恒只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力，系統(tǒng)動量就不可能守恒B只要系統(tǒng)中有一個物體具有加速度，系統(tǒng)動量就不守恒只要系統(tǒng)中有一個物體具有加速度，系統(tǒng)動量就不守恒C只要系統(tǒng)所受的合外力為零，系統(tǒng)動量就守恒只要系統(tǒng)所受的合外力為零，系統(tǒng)動量就守恒D系統(tǒng)中所有物體的加速度為零時，系統(tǒng)的總動量不一定系統(tǒng)中所有物體的加速度為零時，系統(tǒng)的總動量不一定 守恒守恒解析：解析：根據(jù)動量守恒條件可知根據(jù)動量守恒條件可知A、B均錯，均錯，C正確；正確；D項中所項中所有物體的加速度為零時，各物體速度恒定，動量恒定，總動有物體的加速度為零時，各物體速度恒定，動量恒定，總動量一定守恒。

6、量一定守恒。答案：答案：C返回返回返回返回返回返回 1研究對象研究對象 兩個或兩個以上的物體組成的相互作用的系統(tǒng)。兩個或兩個以上的物體組成的相互作用的系統(tǒng)。 2守恒條件守恒條件 (1)理想條件：系統(tǒng)不受外力時，動量守恒。理想條件：系統(tǒng)不受外力時，動量守恒。 (2)實際條件：系統(tǒng)所受外力的矢量和為零時，動量守恒。實際條件：系統(tǒng)所受外力的矢量和為零時，動量守恒。 (3)近似條件：系統(tǒng)受外力，但外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力，則系統(tǒng)總近似條件：系統(tǒng)受外力，但外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力，則系統(tǒng)總動量近似守恒。動量近似守恒。 (4)推廣條件：系統(tǒng)受力不符合以上三條中的任一條，則系推廣條件：系統(tǒng)受力不符合以上三條中的任一條，則系統(tǒng)的

7、總動量不守恒，但是，若系統(tǒng)在某一方向上符合以上三條統(tǒng)的總動量不守恒，但是，若系統(tǒng)在某一方向上符合以上三條中的某一條，則系統(tǒng)在該方向上動量守恒。中的某一條，則系統(tǒng)在該方向上動量守恒。 返回返回 名師點睛名師點睛 (1)系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力稱為內(nèi)力，內(nèi)力會改系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力稱為內(nèi)力，內(nèi)力會改變系統(tǒng)內(nèi)單個物體的動量，但不會改變系統(tǒng)的總動量。變系統(tǒng)內(nèi)單個物體的動量，但不會改變系統(tǒng)的總動量。 (2)系統(tǒng)的動量是否守恒，與系統(tǒng)的選取有關(guān)。分析系統(tǒng)的動量是否守恒，與系統(tǒng)的選取有關(guān)。分析問題時，要注意分清研究的系統(tǒng)，系統(tǒng)的內(nèi)力和外力，問題時，要注意分清研究的系統(tǒng)，系統(tǒng)的內(nèi)力和外力，這是正確判斷系統(tǒng)

8、動量是否守恒的關(guān)鍵。這是正確判斷系統(tǒng)動量是否守恒的關(guān)鍵。返回返回 1在光滑水平面上在光滑水平面上A、B兩小車中間有兩小車中間有一彈簧，如圖一彈簧，如圖163 2所示，用手抓住小所示，用手抓住小車并將彈簧壓縮后使小車處于靜止?fàn)顟B(tài)，車并將彈簧壓縮后使小車處于靜止?fàn)顟B(tài)，將兩小車及彈簧看做一個系統(tǒng)，下面說法正確的是將兩小車及彈簧看做一個系統(tǒng)，下面說法正確的是() A兩手同時放開后，系統(tǒng)總動量始終為零兩手同時放開后，系統(tǒng)總動量始終為零 B先放開左手，再放開右手后，動量不守恒先放開左手，再放開右手后，動量不守恒 C先放開左手，后放開右手，總動量向左先放開左手，后放開右手，總動量向左 D無論何時放手，兩手放

9、開后，在彈簧恢復(fù)原長的過程無論何時放手，兩手放開后，在彈簧恢復(fù)原長的過程中，系統(tǒng)總動量都保持不變，但系統(tǒng)的總動量不一定為零中，系統(tǒng)總動量都保持不變，但系統(tǒng)的總動量不一定為零圖圖1632返回返回 審題指導(dǎo)審題指導(dǎo)手的作用力是系統(tǒng)的外力，彈簧的彈力手的作用力是系統(tǒng)的外力，彈簧的彈力是系統(tǒng)的內(nèi)力，放手前后的不同階段，系統(tǒng)的合外力情況是系統(tǒng)的內(nèi)力，放手前后的不同階段，系統(tǒng)的合外力情況不同。不同。 解析解析在兩手同時放開后，水平方向上無外力作用，在兩手同時放開后，水平方向上無外力作用，只有彈簧的彈力只有彈簧的彈力(內(nèi)力內(nèi)力)，故動量守恒，即系統(tǒng)的總動量始，故動量守恒，即系統(tǒng)的總動量始終為零，選項終為零，

10、選項A對；先放開左手，再放開右手后，是指兩對；先放開左手，再放開右手后，是指兩手對系統(tǒng)都無作用力之后的那一段時間，系統(tǒng)所受合外力手對系統(tǒng)都無作用力之后的那一段時間，系統(tǒng)所受合外力也為零，即動量是守恒的，選項也為零，即動量是守恒的，選項B錯；先放開左手，錯；先放開左手，返回返回系統(tǒng)在右手作用下，產(chǎn)生向左的沖量，故有向左的動量，系統(tǒng)在右手作用下，產(chǎn)生向左的沖量，故有向左的動量，再放開右手后，系統(tǒng)的動量仍守恒，即此后的總動量向左，再放開右手后，系統(tǒng)的動量仍守恒，即此后的總動量向左，選項選項C對；其實，無論何時放開手，只要是兩手都放開就滿對；其實，無論何時放開手，只要是兩手都放開就滿足動量守恒的條件，

11、即系統(tǒng)的總動量保持不變。若同時放足動量守恒的條件，即系統(tǒng)的總動量保持不變。若同時放開，那么作用后系統(tǒng)的總動量就等于放手前的總動量，即開，那么作用后系統(tǒng)的總動量就等于放手前的總動量，即為零；若兩手先后放開，那么兩手都放開后的總動量就與為零；若兩手先后放開，那么兩手都放開后的總動量就與放開最后一只手后系統(tǒng)所具有的總動量相等，即不為零，放開最后一只手后系統(tǒng)所具有的總動量相等，即不為零，選項選項D對。對。 答案答案ACD返回返回 系統(tǒng)動量是否守恒的判定方法：系統(tǒng)動量是否守恒的判定方法： (1)分析動量守恒時研究對象是系統(tǒng)，分清外力與內(nèi)力。分析動量守恒時研究對象是系統(tǒng)，分清外力與內(nèi)力。 (2)研究系統(tǒng)受

12、到的外力矢量和。研究系統(tǒng)受到的外力矢量和。 (3)外力矢量和為零，則系統(tǒng)動量守恒；若外力在某一方外力矢量和為零，則系統(tǒng)動量守恒；若外力在某一方向上合力為零，則在該方向上系統(tǒng)動量守恒。向上合力為零，則在該方向上系統(tǒng)動量守恒。 (4)系統(tǒng)動量嚴(yán)格守恒的情況很少，在分析具體問題時要系統(tǒng)動量嚴(yán)格守恒的情況很少，在分析具體問題時要注意把實際過程理想化。注意把實際過程理想化。 返回返回 1對對“系統(tǒng)總動量保持不變系統(tǒng)總動量保持不變”的理解的理解 (1)系統(tǒng)在整個過程中任意兩個時刻的總動量都相等，系統(tǒng)在整個過程中任意兩個時刻的總動量都相等，不能誤認(rèn)為只是初、末兩個狀態(tài)的總動量相等。不能誤認(rèn)為只是初、末兩個狀

13、態(tài)的總動量相等。 (2)系統(tǒng)的總動量保持不變，但系統(tǒng)內(nèi)每個物體的動系統(tǒng)的總動量保持不變，但系統(tǒng)內(nèi)每個物體的動量可能都在不斷變化。量可能都在不斷變化。 (3)系統(tǒng)的總動量指系統(tǒng)內(nèi)各物體動量的矢量和，總系統(tǒng)的總動量指系統(tǒng)內(nèi)各物體動量的矢量和，總動量不變指的是系統(tǒng)的總動量的大小和方向都不變。動量不變指的是系統(tǒng)的總動量的大小和方向都不變。返回返回 2動量守恒定律的動量守恒定律的“五性五性” (1)矢量性：動量守恒定律的表達(dá)式是一個矢量關(guān)系矢量性：動量守恒定律的表達(dá)式是一個矢量關(guān)系式，在求初、末狀態(tài)系統(tǒng)的總動量式，在求初、末狀態(tài)系統(tǒng)的總動量pp1p2和和pp1p2時，應(yīng)按平行四邊形定則，對作用前后物體的

14、時，應(yīng)按平行四邊形定則，對作用前后物體的運動方向都在同一直線上的問題，要選取一個正方向，凡運動方向都在同一直線上的問題，要選取一個正方向，凡與正方向相同的動量取正值，與正方向相反的動量取負(fù)值，與正方向相同的動量取正值，與正方向相反的動量取負(fù)值，將矢量運算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運算。將矢量運算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運算。 (2)相對性：應(yīng)用定律列方程時，各物體的速度或動相對性：應(yīng)用定律列方程時，各物體的速度或動量，必須相對于同一參考系。通常以地面為參考系。量，必須相對于同一參考系。通常以地面為參考系。返回返回 (3)條件性：動量守恒定律是有條件的，應(yīng)用時一定條件性：動量守恒定律是有條件的，應(yīng)用時一定要首先判斷系統(tǒng)是否滿

15、足守恒條件。要首先判斷系統(tǒng)是否滿足守恒條件。 (4)同時性：動量守恒定律中同時性：動量守恒定律中p1、p2必須是系統(tǒng)中必須是系統(tǒng)中各物體在相互作用前同一時刻的動量，各物體在相互作用前同一時刻的動量，p1、p2必須是必須是系統(tǒng)中各物體在相互作用后同一時刻的動量。系統(tǒng)中各物體在相互作用后同一時刻的動量。 (5)普適性：動量守恒定律不僅適用于兩個物體組成普適性：動量守恒定律不僅適用于兩個物體組成的系統(tǒng)，也適用于多個物體組成的系統(tǒng)。不僅適用于宏的系統(tǒng)，也適用于多個物體組成的系統(tǒng)。不僅適用于宏觀物體組成的系統(tǒng)，也適用于微觀粒子組成的系統(tǒng)。觀物體組成的系統(tǒng)，也適用于微觀粒子組成的系統(tǒng)。返回返回 3動量守恒

16、定律的不同表達(dá)式的含義動量守恒定律的不同表達(dá)式的含義 (1)pp：系統(tǒng)相互作用前總動量：系統(tǒng)相互作用前總動量p等于相互作用后總等于相互作用后總動量動量p。 (2)p1p2：相互作用的兩個物體組成的系統(tǒng)，一：相互作用的兩個物體組成的系統(tǒng)，一個物體的動量變化量與另一個物體的動量變化量大小相等、個物體的動量變化量與另一個物體的動量變化量大小相等、方向相反。方向相反。 (3)p0：系統(tǒng)總動量增量為零。：系統(tǒng)總動量增量為零。 (4)m1v1m2v2m1v1m2v2：相互作用的兩個物體組：相互作用的兩個物體組成的系統(tǒng)，作用前的動量和等于作用后的動量和。成的系統(tǒng)，作用前的動量和等于作用后的動量和。 返回返回

17、 4應(yīng)用動量守恒定律解題的一般步驟應(yīng)用動量守恒定律解題的一般步驟 應(yīng)用動量守恒定律解決問題比牛頓運動定律具有優(yōu)越性，應(yīng)用動量守恒定律解決問題比牛頓運動定律具有優(yōu)越性，只涉及過程的始末兩個狀態(tài)，不考慮過程中力的細(xì)節(jié)，使問只涉及過程的始末兩個狀態(tài)，不考慮過程中力的細(xì)節(jié)，使問題大為簡化。一般步驟如下：題大為簡化。一般步驟如下： (1)明確研究對象，即要明確對哪個系統(tǒng)，對哪個過程應(yīng)明確研究對象，即要明確對哪個系統(tǒng)，對哪個過程應(yīng)用動量守恒定律。用動量守恒定律。 (2)分析系統(tǒng)所受外力、內(nèi)力，判定系統(tǒng)動量是否守恒。分析系統(tǒng)所受外力、內(nèi)力，判定系統(tǒng)動量是否守恒。 (3)分析系統(tǒng)初、末狀態(tài)各質(zhì)點的速度，明確系

18、統(tǒng)初、末分析系統(tǒng)初、末狀態(tài)各質(zhì)點的速度，明確系統(tǒng)初、末狀態(tài)的動量。狀態(tài)的動量。 (4)規(guī)定正方向，列方程。規(guī)定正方向，列方程。 (5)解方程。如解出兩個答案或帶有負(fù)號要說明其意義。解方程。如解出兩個答案或帶有負(fù)號要說明其意義。 返回返回 名師點睛名師點睛 (1)受力分析時正確區(qū)分內(nèi)力和外力。受力分析時正確區(qū)分內(nèi)力和外力。 (2)判斷是否符合動量守恒條件時應(yīng)區(qū)分是全過程守判斷是否符合動量守恒條件時應(yīng)區(qū)分是全過程守恒、某一段過程守恒，還是某一方向守恒。恒、某一段過程守恒，還是某一方向守恒。 (3)單方向動量守恒時，方程中的速度應(yīng)為該方向的單方向動量守恒時，方程中的速度應(yīng)為該方向的速度。速度。 (4

19、)求矢量時應(yīng)同時說明大小和方向。求矢量時應(yīng)同時說明大小和方向。返回返回 2(2012山東高考山東高考)光滑水平軌道上光滑水平軌道上有三個木塊有三個木塊A、B、C，質(zhì)量分別為，質(zhì)量分別為mA3m、mBmCm，開始時，開始時B、C均靜止，均靜止，A以初速度以初速度v0向右運動，向右運動，A與與B碰撞后分開，碰撞后分開，B又與又與C發(fā)生碰發(fā)生碰撞并粘在一起，此后撞并粘在一起，此后A與與B間的距離保持不變。求間的距離保持不變。求B與與C碰撞碰撞前前B的速度大小。的速度大小。 審題指導(dǎo)審題指導(dǎo)B、C碰撞后一定向右運動，碰撞后一定向右運動，A、B碰撞后碰撞后盡管分開，但由題意盡管分開，但由題意“A與與B間

20、距離不變間距離不變”可知可知A也是向右運也是向右運動的。動的。圖圖1633返回返回返回返回 (1)應(yīng)用動量守恒定律列式時，應(yīng)注意其矢量性，應(yīng)應(yīng)用動量守恒定律列式時，應(yīng)注意其矢量性，應(yīng)規(guī)定正方向而將矢量式轉(zhuǎn)化為代數(shù)式。對方向未定的速規(guī)定正方向而將矢量式轉(zhuǎn)化為代數(shù)式。對方向未定的速度，可假設(shè)其為正方向，若結(jié)果為正，說明假設(shè)成立；度，可假設(shè)其為正方向，若結(jié)果為正，說明假設(shè)成立；若結(jié)果為負(fù)，說明該速度的方向與規(guī)定的正方向相反。若結(jié)果為負(fù)，說明該速度的方向與規(guī)定的正方向相反。 (2)應(yīng)用動量守恒定律列方程時，只需方程兩邊單位應(yīng)用動量守恒定律列方程時，只需方程兩邊單位統(tǒng)一即可，不一定要轉(zhuǎn)化為國際單位。統(tǒng)一

21、即可，不一定要轉(zhuǎn)化為國際單位。返回返回定律名稱定律名稱項目項目動量守恒定律動量守恒定律機械能守恒定律機械能守恒定律相相同同點點研究對象研究對象研究對象都是相互作用的物體組成的研究對象都是相互作用的物體組成的系統(tǒng)系統(tǒng)研究過程研究過程研究的都是某一運動過程研究的都是某一運動過程不不同同點點守恒條件守恒條件系統(tǒng)不受外力或所受系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和為零外力的矢量和為零系統(tǒng)只有重力系統(tǒng)只有重力或彈力做功或彈力做功表達(dá)式表達(dá)式p1p2p1p2EklEplEk2Ep2返回返回定律名稱定律名稱項目項目動量守恒定律動量守恒定律機械能守恒定律機械能守恒定律不不同同點點表達(dá)式的矢標(biāo)性表達(dá)式的矢標(biāo)性矢量式矢量式標(biāo)量式標(biāo)量式某一方向上應(yīng)用某一方向上應(yīng)用情況情況可在某一方向獨立使可在某一方向獨立使用用不能在某一方向不能在某一方向獨立使用獨立使用運算法則運算法則用矢量法則進行合成用矢量法則進行合成或分解或分解代數(shù)和代數(shù)和返回返回 名師點睛名師點睛兩個守恒定律的守恒條件不同，系統(tǒng)的兩個守恒定律的守恒條件不同，系統(tǒng)的動量守恒時，機械能不一定守恒，系統(tǒng)的機械能守恒時，動量守恒時，機械能不一定守恒，系統(tǒng)的機械能守恒時，動量不一定守恒，若兩個守恒條件都滿足時，則兩個守動量不一定守恒，若兩個守恒條件都滿足時，則兩個守恒定律都成立。恒定律都成立。返