1.3动量守恒定律-课件-2021-2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修一

动量守恒定律 第3节 动量守恒定律 CONTENTS 01 模型建构 02 物理定律 03 典例精析 04 能力提升 目录 生活中的碰撞现象 这些不同的碰撞现象中是否隐藏着相同的物理规律？ 使用天平测量出两小车的质量，并利用光电门传感器测量出两小车的碰撞前、后的速度，将实验数据记录如下。 实验：探究碰撞中的不变量 【结论】从实验的数据可以看出，此实验中两辆小车碰撞前后，动能之和并不相等，但是质量与速度的乘积之和却基本不变。 本章第一节我们通过实验得出：在碰撞过程中两小车的总动量是不变的。能否从理论的角度进行推导呢？这是一个普遍的规律吗？ 思考 01 模型建构 学会构建模型，运用动量定理和牛顿运动定律分析碰撞过程。 动量守恒定律 思考 问题1：（研究对象）我们需要研究A物体、B物体还是系统？ B v2 m2 A v1 m1 B v2' m2 A v1' m1 碰撞过程 F1 F2 m2 m1 问题2：（研究过程）我们研究的是碰前、碰撞还是碰后阶段？ 问题3：（受力分析）物体A、B受到哪些力的冲量？ 问题4：（相互作用）物体A、B碰撞时的作用力是恒力吗？ B v2 m2 A v1 m1 B v2' m2 A v1' m1 碰撞过程 对A应用动量定理： 对B应用动量定理： 根据牛顿第三定律： 得 两个物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和。 F1 F2 m2 m1 公式推导 m2 m1 B v2 m2 A v1 m1 B v2' m2 A v1' m1 F1 F2 碰撞过程 m2 m1 F1 F2 N1 G1 N2 G2 两个碰撞的物体，在系统所受的外力矢量和为0的情况下动量守恒。 系统 系统：两个（或多个）相互作用的物体构成的整体叫做一个力学系统。 内力：系统中物体间的作用力叫做内力。 外力：系统以外的物体施加给系统内物体的力，叫做外力。 公式推导 思考 粗糙的地面上，静止的小车C上A、B两滑块之间有一根被压缩的弹簧。已知A、B两滑块与C之间的摩擦力大小相等，当AB两物体被同时释放后： 如何分析系统的外力和内力？ 问题1：若将AB两滑块和弹簧看作一个系统，则内力和外力分别有哪些？ 问题2：若将AC两物体看作一个系统，则内力和外力分别有哪些？ 问题3：若将ABC和弹簧看作一个系统，则内力和外力分别有哪些？ 02 物理定律 动量守恒定律 在了解系统、内力和外力的基础上，理解动量守恒定律的条件和性质。 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。 动量守恒定律 守恒 变化 m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′ p=p′（系统总动量不变） Δp1= -Δp2（A、B动量变化相反） 思考 光滑的地面上，A、B两小车与一根轻弹簧相连。用手缓慢向中间推两小车使弹簧压缩。当A、B两车同时释放后： 下列情境中系统动量守恒吗？ 问题1：若将A、B两小车和弹簧看作一个系统，则该系统的动量是否守恒？ 问题2：若将A、B两小车看作一个系统，则该系统的能量是否守恒？ 问题3：若将A、B两小车和弹簧看作一个系统，则该系统的动量和能量是否守恒？ (1) 理想条件：系统内的任何物体都不受外力作用，如星球或微观粒子的碰撞等。 (2) 实际条件：系统虽然受到外力，但是系统所受外力的矢量和为零。如物体在水平或者竖直方向的匀速直线运动等。 动量守恒的条件 (3) 近似条件：系统所受合力不为零，但系统内力远大于外力。如汽车碰撞或者炮弹爆炸瞬间。 (4) 单向条件：系统在某一方向上合力为0，则该方向动量守恒。 动量守恒的条件 思考 下列情境中系统动量守恒吗？ 问题1：图甲中，斜面置于光滑水平面上，物体沿光滑斜面滑下，则在物块下滑的过程中系统动量守恒吗？ 问题2：图乙中，小车置于光滑水平面上，小球沿粗糙的圆弧面滑下，则小球下滑过程中系统的动量守恒吗？ 甲 乙 一辆平板车停止在光滑水平面上，车上一人用大锤敲打车的左端，如下图所示，在锤的连续敲打下，这辆平板车将( ) A. 左右来回运动 B. 向左运动 C. 向右运动 D. 静止不动 A 课堂练习1 【解析】对人、铁锤和平板车组成的系统，系统外力之和为0，系统总动量守恒。当锤头打下去时，锤头向右运动，车就向左运动；举起锤头，锤头向左运动，车就向右运动；连续敲击时，车就左右运动；一旦锤头不动，