動(dòng)量守恒定律課件-高二上學(xué)期物理人教版(2019)選擇性

岳陽縣第一中學(xué)——閔佳智新課導(dǎo)入對于冰壺等物體的碰撞也是這樣么？怎樣證明這一結(jié)論？這是一個(gè)普遍的規(guī)律么？第一節(jié)中我們通過分析一輛小車碰撞一輛靜止小車，得出碰撞前后兩輛小車的動(dòng)量之和不變的結(jié)論。新課導(dǎo)入F·Δt=

mv'

–mv0=Δp接下來我們用動(dòng)量定理分別研究兩個(gè)相互作用的物體，看看是否會(huì)有新收獲？動(dòng)量定理給出了單個(gè)物體受力與動(dòng)量變化量之間的關(guān)系01相互作用的兩個(gè)物體的動(dòng)量改變問題1：兩個(gè)小球相撞后，它們的動(dòng)量是否變化？動(dòng)量改變的原因是什么？問題2：碰后各自動(dòng)量改變了多少？動(dòng)量的改變量有什么關(guān)系？v1v2v1′v2′m1m1m2m2碰前碰后各自的動(dòng)量都發(fā)生改變，因?yàn)槭艿綄Ψ降臎_量02相互作用的兩個(gè)物體的動(dòng)量之和m1m2光滑F(xiàn)2F1取向右為正方向?qū)：對B：根據(jù)牛頓第三定律：

p′1+p′2=p1+

p2兩個(gè)物體碰撞后的動(dòng)量之和等于碰撞前的動(dòng)量之和v1v2v1′v2′m1m1m2m2碰前碰后m1m2N1G1N2G2F1F2系統(tǒng)內(nèi)力外力問題3：碰撞前后滿足動(dòng)量之和不變的兩個(gè)物體的受力情況是怎樣？v1v2v1′v2′m1m2碰前碰后系統(tǒng)：我們把兩個(gè)（或多個(gè)）相互作用的物體構(gòu)成的整體叫做一個(gè)力學(xué)系統(tǒng)。內(nèi)力：系統(tǒng)中物體間的作用力叫做內(nèi)力。外力：系統(tǒng)以外的物體施加給系統(tǒng)內(nèi)物體的力，叫做外力。03相互作用的兩個(gè)物體的受力情況m1m2N1G1N2G2F1F2系統(tǒng)內(nèi)力外力問題3：碰撞前后滿足動(dòng)量之和不變的兩個(gè)物體的受力情況是怎樣？兩個(gè)碰撞的物體在所受外部對它們的作用力的矢量和為0的情況下動(dòng)量守恒。v1v2v1′v2′m1m2碰前碰后03相互作用的兩個(gè)物體的受力情況04動(dòng)量守恒定律如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢量和為0，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。這就是動(dòng)量守恒定律。1、內(nèi)容2、表達(dá)式（3）Δp＝0(系統(tǒng)總動(dòng)量的變化量為零)（1）p＝p′或m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′(系統(tǒng)作用前的總動(dòng)量等于作用后的總動(dòng)量)．（2）Δp1＝－Δp2或m1Δv1＝－m2Δv2(系統(tǒng)內(nèi)一個(gè)物體的動(dòng)量變化與另一物體的動(dòng)量變化等大反向)05守恒條件(1)系統(tǒng)不受外力；(理想條件)(2)系統(tǒng)受到外力，但外力的合力為零；(實(shí)際條件)在光滑水平面上有兩個(gè)載有磁鐵的相對運(yùn)動(dòng)的小車，兩小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒么？N2G2N1G1F1F2兩小車在運(yùn)動(dòng)過程中，相互排斥的磁力屬于內(nèi)力，整個(gè)系統(tǒng)的外力即重力和支持力的和為零，所以系統(tǒng)動(dòng)量守恒。05守恒條件(3)系統(tǒng)所受外力合力不為零，但系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，外力相對來說可以忽略不計(jì)，因而系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒；(近似條件）重力、地面支持力和摩擦力。重力與支持力之和等于0，摩擦力遠(yuǎn)小于系統(tǒng)的內(nèi)力，可以忽略。因此，可以認(rèn)為碰撞過程中系統(tǒng)所受外力的矢量和為0，動(dòng)量守恒。兩輛貨車在碰撞過程中發(fā)生相互作用，將它們看成一個(gè)系統(tǒng)05守恒條件(3)系統(tǒng)所受外力合力不為零，但系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，外力相對來說可以忽略不計(jì)，因而系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒；(近似條件）在炸裂過程中，火箭受到重力的作用，所受外力的矢量和不為0，但是所受的重力遠(yuǎn)小于爆炸時(shí)的作用力，所以可以認(rèn)為系統(tǒng)滿足動(dòng)量守恒定律的條件。炸裂前，可以認(rèn)為火箭是由質(zhì)量為m1

和（m－m1）的兩部分組成?？紤]到燃料幾乎用完，火箭的炸裂過程可以看作炸裂的兩部分相互作用的過程。05守恒條件mv1v2mv1+(-Mv2)=0(4)系統(tǒng)總的來看雖不符合以上三條中的任何一條，但在某一方向上符合以上三條中的某一條，則系統(tǒng)在這一方向上動(dòng)量守恒.(單向條件);(3)系統(tǒng)所受外力合力不為零，但系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力（如碰撞、爆炸等），外力相對來說可以忽略不計(jì)，因而系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒(近似條件）;06實(shí)例分析【思考】斜面B置于光滑水平面上，物體A沿光滑斜面滑下，則AB組成的系統(tǒng)受到幾個(gè)作用力？哪些力是內(nèi)力？哪些是外力？系統(tǒng)動(dòng)量守恒嗎？水平方向：系統(tǒng)不受外力動(dòng)量守恒。NMgmgN1N`1豎直方向失重：N<(M+m)g

系統(tǒng)動(dòng)量不守恒。斜面粗糙但地面仍然光滑，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量還守恒嗎？滑塊和斜面間的摩擦為內(nèi)力，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒06實(shí)例分析在光滑的水平面上有一輛平板車，一個(gè)人站在車上用大錘敲打車的左端，如圖所示，在連續(xù)地敲打下，這輛車A.左右來回運(yùn)動(dòng)B.向左運(yùn)動(dòng)C.向右運(yùn)動(dòng)D.靜止不動(dòng)06實(shí)例分析人、車系統(tǒng)水平方向不受外力作用，，系統(tǒng)初動(dòng)量為零，任何一時(shí)刻系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒動(dòng)量矢量和必定都為零，當(dāng)錘向左運(yùn)動(dòng)，小車就向右運(yùn)動(dòng)，大錘向右運(yùn)動(dòng)，小車向左運(yùn)動(dòng)，鐵錘靜止，小車也靜止，所以在水平面上左、右往返運(yùn)動(dòng)．車不會(huì)持續(xù)地向右駛?cè)?總結(jié)守恒條件如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢量和為0，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。這就是動(dòng)量守恒定律。內(nèi)容1：不受外力或F合=0（嚴(yán)格條件）2：F內(nèi)>>F外（近似條件）例如:爆炸、碰撞(系統(tǒng)雖受外力，且不能忽略，但在某一方向上所受外力為0，則系統(tǒng)在這一方向上動(dòng)量守恒)(系統(tǒng)所受外力之和不為零，但系統(tǒng)內(nèi)物體間相互作用的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，外力相對來說可以忽略不計(jì))(系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和為零)3：某方向上外力之和為零，在這個(gè)方向上動(dòng)量守恒試一試【例題1】在列車編組站里，一輛質(zhì)量為1.8×104kg的貨車在平直軌道上以2m/s的速度運(yùn)動(dòng)，碰上一輛質(zhì)量為2.2×104kg的靜止貨車，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，求貨車碰撞后的運(yùn)動(dòng)速度。③本題中研究的是哪一個(gè)過程？該過程的初狀態(tài)和末狀態(tài)分別是什么？①本題中相互作用的系統(tǒng)是什么？②分析系統(tǒng)受到哪幾個(gè)外力的作用？是否符合動(dòng)量守恒的條件？碰撞前、后地面摩擦力和空氣阻力遠(yuǎn)小于內(nèi)力動(dòng)量守恒

m1m2系統(tǒng)N1N2F2內(nèi)力外力F1G1G2試一試【例題1】在列車編組站里，一輛質(zhì)量為1.8×104kg的貨車在平直軌道上以2m/s的速度運(yùn)動(dòng)，碰上一輛質(zhì)量為2.2×104kg的靜止貨車，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，求貨車碰撞后的運(yùn)動(dòng)速度。

m1m2【解析】以碰前貨車的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍O(shè)兩車結(jié)合后的速度為v。v1=2

m/s

，v2=0兩車碰撞前的總動(dòng)量為兩車碰撞后的總動(dòng)量為由動(dòng)量守恒定律可得：=0.9m/s

試一試【例題2】一枚在空中飛行的火箭質(zhì)量為m，在某時(shí)刻的速度為v，方向水平，燃料即將耗。此時(shí)，火箭突然炸裂成兩塊(如圖)，其中質(zhì)量為m1的一塊沿著與v相反的方向飛去，速度為v1。求炸裂后另一塊的速度v2。

m1m-m1火箭炸裂前的總動(dòng)量為炸裂后的總動(dòng)量為根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得：【解析】以v的方向?yàn)檎?7動(dòng)量守恒定律的性質(zhì)1.系統(tǒng)性：動(dòng)量守恒定律是對一個(gè)物體系統(tǒng)而言的，具有系統(tǒng)的整體性，而對物體系統(tǒng)的一部分，動(dòng)量守恒定律不一定適用。2.矢量性：選取正方向，與正方向同向的為正，反向的為負(fù)，方向未知的，設(shè)與正方向同向，結(jié)果為正時(shí)，方向即于正方向相同，否則，與正方向相反。3.瞬(同)時(shí)性:

動(dòng)量是一個(gè)瞬時(shí)量，動(dòng)量守恒是指系統(tǒng)任意瞬時(shí)動(dòng)量恒定。方程左邊是作用前某一時(shí)刻各物體的動(dòng)量的和，方程右邊是作用后某時(shí)刻系統(tǒng)各物體動(dòng)量的和。不是同一時(shí)刻的動(dòng)量不能相加。4.相對性：由于動(dòng)量的大小與參照系的選擇有關(guān)，因此在應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí)，應(yīng)注意各物體的速度必須是相對同一參照物的。07動(dòng)量守恒定律的普適性2.動(dòng)量守恒定律不僅適用于宏觀、低速問題，而且適用于高速、微觀的問題。3.動(dòng)量守恒定律是一個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,它適用于目前為止物理學(xué)研究的一切領(lǐng)域。1.動(dòng)量守恒定律不僅適用于正碰，也適用于斜碰；不僅適用于碰撞，也適用于任何形式的相互作用；不僅適用于兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，也適用于多個(gè)物體組成的系統(tǒng)。07動(dòng)量守恒定律的普適性1.

確定研究對象(系統(tǒng)包括那幾個(gè)物體)和研究過程；2.

進(jìn)行受力分析，判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒(或在某一方向是否守恒)；3.

規(guī)定正方向，確定初末狀態(tài)動(dòng)量正負(fù)號；4.

由動(dòng)量守恒定律列方程；5.

解方程，得出最后的結(jié)果，并對結(jié)果進(jìn)行分析。動(dòng)量守恒定律只涉及過程始末兩個(gè)狀態(tài),與過程中力的細(xì)節(jié)無關(guān)。05動(dòng)量定理的應(yīng)用1.確定研究對象：一般為單個(gè)物體；4.選定正方向，確定在物理過程中研究對象的動(dòng)量的變化；5.根據(jù)動(dòng)量定理列方程，統(tǒng)一單位后代入數(shù)據(jù)求解。2.明確物理過程：受力分析，求出合外力的沖量；3.明確研究對象的初末狀態(tài)及相應(yīng)的動(dòng)量；比較歸納機(jī)械能守恒定律動(dòng)量守恒定律研究對象守恒條件守恒性質(zhì)適用范圍聯(lián)系注意

單個(gè)、或相互作用的物體組成的系統(tǒng)相互作用的物體組成的系統(tǒng)只有重力或彈力做功,其他力不做功系統(tǒng)不受外力或所受合外力等于零標(biāo)量守恒(不考慮方向性)矢量守恒(規(guī)定正方向)都可以用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證,因此它們都是實(shí)驗(yàn)規(guī)律。僅限于宏觀、低速領(lǐng)域到目前為止物理學(xué)研究的一切領(lǐng)域爆炸、碰撞、反沖相互作用現(xiàn)象中,因F內(nèi)>>F外,動(dòng)量是守恒的,但很多情況下有其它力（內(nèi)力）做功,有其他形式能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,機(jī)械能不守恒.總結(jié)歸納一、動(dòng)量守恒定律二、守恒條件三、動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用