§1.3-1 动量守恒定律 （备课件）-【上好课】2021-2022学年高二物理同步备课系列（人教版2019选择性必修第一册）

第一章 动量守恒定律 第3节　 动量守恒定律   17世纪以来，关于两种运动量度的争论持续近了200多年，许多著名学者、科学家都参加到争论中，其中以法国哲学家兼数学、物理学家笛卡儿为代表。 首先，1644年笛卡儿在《哲学原理》中提出 “动量守恒”的观点，即物质和运动的总量永远保持不变。这是历史上首次推出动量守恒定律。 后来，牛顿对笛卡儿的结论做了重要的修改，采用质量和速度的乘积，牛顿把它叫做“运动量”。就是现在所谓的动量。这样就找到了量度运动的合适的物理量。 历史回顾   A B m2 m1   m2 m1 一、系统　内力和外力 1.系统：有相互作用的两个（或两个以上）物体构成一个系统 2.内力：系统中相互作用的各物体之间的相互作用力 3.外力：外部其他物体对系统的作用力 N1 G1 N2 G2 F1 F2 系统 内力 外力 4   A B m2 m1   m2 m1 m2 m1 A B 二、动量守恒定律——理论推导1：牛顿运动定律 光滑 F1 F2 5   A B m2 m1   m2 m1 m2 m1 A B 二、动量守恒定律——理论推导2：动量定理 光滑 F1 F2 6 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。 三、动量守恒定律 1、内容： 2、表达式： 3、适用条件： (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，但系统内力远大于外力，外力相对来说可以忽略不计，因而系统动量近似守恒；(近似条件） (4)系统总的来看虽不符合以上三条中的任何一条，但在某一方向上符合以上三条中的某一条，则系统在这一方向上动量守恒.(单向条件) ① ② ③ 注意 1.确定研究对象 (系统),区分内力和外力.从而判断所选择的系统动量是否守恒. 2.在系统总动量一定(守恒)的情况下,系统中每个物体的动量可以发生很大的变化. A、B 两辆小车之间连接一根被压缩了的弹簧后用细线栓住，现烧断细线。 若地面光滑，则烧断细线后，系统动量是否守恒？ 守 恒 ! 审题指导 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。 典例分析1 ③ 本题中研究的是哪一个过程？该过程的初状态和末状态分别是什么？ ①本题中相互作用的系统是什么？ 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？ 碰撞前、后 地面摩擦力和空气阻力 远小于内力 动量守恒   m1 m2 系统 N1 N2 F2 内力 外力 F1 G1 G2 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。 典例分析1 解析   m1 m2 x 0 沿碰撞前货车运动的方向建立坐标轴，有 v1 = 2 m/s 设两车结合后的速度为v 。 两车碰撞前的总动量为 两车碰撞后的总动量为 由动量守恒定律可得： 所以 代入数值，得 v= 0.9 m/s 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 。 典例分析2 解析   m1 m2 x 0 火箭炸裂前的总动量为 炸裂后的总动量为 根据动量守恒定律可得： 解出 若m=10kg,m1=4kg;v的大小为900m/s,v1的大小为300m/s，则v2的大小为多少？ 1700m/s ⑴分析题意，确定研究对象； ⑵分析作为研究对象的系统内各物体的受力情况，分清内力与外力,确定系统动量是否守恒； ⑶在确认动量守恒的前提下，确定所研究的相互作用过程的始末状态，规定正方向，确定始、末状态的动量值的表达式； ⑷列动量守恒方程； ⑸求解，如果求得的是矢量，要注意它的正负，以确定它的方向. 应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法 (1)系统性：动量守恒定律是对一个物体系统而言的，具有系统的整体性，而对物体系统的一部分，动量守恒定律不一定适用。 应用动量守恒定律的注意点 (2)矢量性：选取正方向，与正方向同向的为正，与正方向反向的为负，方向未知的，设与正方向同向，结果为正时，方向即于正方