1.2 动量守恒定律及其应用（word教参）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第一册（鲁科版）

第2节　动量守恒定律及其应用 学习目标 素养提炼 1.知道相互作用的两个物体的动量变化特点。 2.理解系统、内力、外力的概念。 3.知道动量守恒定律的内容及表达式，理解其守恒的条件。 4.了解反冲运动的原理与火箭的运动。 物理观念： 动量守恒定律、动量观点 科学思维：用系统和守恒的思想分析物理问题 科学探究：动量变化的实验探究 科学态度与责任：动量守恒定律的实际应用 授课提示：对应学生用书第5页 一、动量守恒定律 1．内容：一个系统不受外力或者所受合外力为0时，这个系统的总动量保持不变。这称为动量守恒定律。 2．公式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。 3．普适性：不仅低速、宏观领域遵循这一规律，高速(接近光速)、微观(分子、原子的尺度)领域也遵循这一规律。 4．动量守恒的条件 (1)系统不受外力或者所受外力的矢量和为0。 (2)系统内物体之间的内力远大于外力。 (3)系统所受合外力不为0，但在某一方向上合外力为0，则在该方向上系统的总动量守恒。 [判断正误] (1)对于由几个物体组成的系统，物体所受的重力为内力。(×) (2)某个力是内力还是外力是相对的，与系统的选取有关。(√) (3)一个系统初、末状态动量大小相等，即动量守恒。(×) (4)只要合外力对系统做功为零，系统动量就守恒。(×) 二、反冲运动与火箭 1．反冲运动：将气球充气后松口释放，气球会沿与喷气方向相反的方向飞去，这就是一种反冲运动。 2．应用与防止 (1)应用：火箭发射、无绳太空行走、自动喷水装置； (2)防止：射击时子弹向前飞去，枪身会向后反冲；用高压水枪灭火时，水高速喷出，高压水枪向后反冲。 [思考] 假如在月球上建一飞机场，应配置喷气式飞机还是螺旋桨飞机呢？ 提示：应配置喷气式飞机。喷气式飞机利用的是反冲运动原理，可以在真空中飞行，而螺旋桨飞机是靠转动的螺旋桨与空气的相互作用力飞行的，不能在真空中飞行。 授课提示：对应学生用书第5页 要点一　对动量守恒定律的理解 　(1)在光滑的水平面上有一辆平板车，一个人站在车上用大锤敲打车的左端，如图所示。我们能看到非常有趣的现象：在连续的敲打下，这辆车不是持续地向右运动，而是左右振动。为什么会出现这种现象？ (2)若以人、锤组成的系统为研究对象或者以人、车组成的系统为研究对象，在打击过程中，系统动量守恒吗？ 提示：(1)人、锤和车组成的系统水平方向动量守恒，人把锤向上挥起，车向右运动，当锤停下，车也停下；当人挥动锤击打车，车向左运动，击打结束，锤停止车也停止，故车左右振动，不能持续地向右运动。 (2)两种情况下系统动量都不守恒，因为以人、锤组成的系统为研究对象时，打击过程中系统外的车参与了作用；以人、车组成的系统为研究对象时，打击过程中系统外的锤参与了作用。 1．研究对象：相互作用的物体组成的系统。 2．动量守恒定律的成立条件 (1)系统不受外力或所受合外力为零。 (2)系统受外力作用，合外力不为零，但合外力远远小于内力，此时动量近似守恒。 (3)系统所受到的合外力不为零，但在某一方向上合外力为零，则系统在该方向上动量守恒。 3．动量守恒定律的几个性质 (1)矢量性。公式中的v1、v2、v1′和v2′都是矢量，只有它们在同一直线上，并先选定正方向，确定各速度的正、负(表示方向)后，才能用代数方法运算。 (2)相对性。速度具有相对性，公式中的v1、v2、v1′和v2′应是相对同一参考系的速度，一般取相对地面的速度。 (3)同时性。相互作用前的总动量，这个“前”是指相互作用前的某一时刻，v1、v2均是此时刻的瞬时速度；同理，v1′、v2′应是相互作用后的同一时刻的瞬时速度。 　(多选)如图所示，A、B两物体的质量mA＞mB，它们中间用一段细绳相连并有一被压缩的弹簧，放在平板小车C上后，A、B、C均处于静止状态。若地面光滑，则在细绳被剪断后，A、B从C上未滑离之前，A、B在C上沿相反方向滑动的过程中(　　) A．若A、B与C之间的摩擦力大小相等，则A、B组成的系统动量守恒，A、B、C组成的系统动量也守恒 B．若A、B与C之间的摩擦力大小不相等，则A、B组成的系统动量不守恒，A、B、C组成的系统动量也不守恒 C．若A、B与C之间的摩擦力大小不相等，则A、B组成的系统动量不守恒，但A、B、C组成的系统动量守恒 D．以上说法均不对 [思路点拨]　动量守恒定律成立的条件是系统不受外力，或所受合外力为0，或系统所受的外力比相互作用的内力小很多。 [解析]　当A、B两物体组成一个系统时，弹簧的弹力为内力，而A、B与C之间的摩擦力为外力。当A、B与C之间的摩擦力等大反向时，A、B组成的系统所受外力之和为零，动量守恒；当A、B与C之间的摩擦力大小不相等时，A、B组成的系统所受外力之和不为零，动量不守恒。而对于A