1.3 动量守恒定律（课件）（含视频）-2021-2022学年下学期高二物理同步精品课堂（新教材人教版选择性必修第一册）

第一章 动量守恒定律 第3节 动量守恒定律 学易同步精品课堂 新教材人教版 物理（选择性必修第一册） 课堂引入 对于冰壶等物体的碰撞也是这样么？怎样证明这一结论？这是一个普遍的规律么？ 第一节中我们通过分析一辆小车碰撞一辆静止小车，得出碰撞前后两辆小车的动量之和不变的结论。 F F·Δt= mv' – mv0=Δp v0 接下来我们用动量定理分别研究两个相互作用的物体，看看是否会有新收获？ v' F m1 m2 动量定理给出了单个物体受力与动量变化量之间的关系 课堂引入 问题1：两个小球相撞后，它们的动量是否变化？动量改变的原因是什么？ 两个小球相撞后，它们的各自的动量都发生改变，因为受到对方的冲量。 问题2：碰后各自动量改变了多少？动量的改变量有什么关系？ v1 v2 v1′ v2′ m1 m1 m2 m2 碰 前 碰 后 一、相互作用的两个物体的动量改变   A B m2 m1 m2 m1 m2 m1 A B 光滑 F2 F1 取向右为正方向 对A： 对B： 根据牛顿第三定律： 两个物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和 一、相互作用的两个物体的动量改变 v> v p′1+ p′2= p1+ p2 5 v A B m2 m1 m2 m1 系统：有相互作用的两个（或两个以上）物体构成一个系统； 内力：系统中相互作用的各物体之间的相互作用力； 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 问题3：碰撞前后满足动量之和不变的两个物体的受力情况是怎样？ 两个碰撞的物体在所受外部对它们的作用力的矢量和为0的情况下动量守恒。 一、相互作用的两个物体的动量改变 6 1.内容: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。 2.表达式： （1）p＝p′或m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′ (系统作用前的总动量等于作用后的总动量)． （2）Δp1＝－Δp2或m1Δv1＝－m2Δv2 (系统内一个物体的动量变化与另一物体的动量变化等大反向) （3）Δp＝0(系统总动量的变化量为零) 二、动量守恒定律 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) 在光滑水平面上有两个载有磁铁的相对运动的小车，两小车组成的系统动量守恒么？ N2 G2 N1 G1 F1 F2 两小车在运动过程中，相互排斥的磁力属于内力，整个系统的外力即重力和支持力的和为零，所以系统动量守恒。 二、动量守恒定律 3.适用条件 二、动量守恒定律 (3)系统所受外力合力不为零，但系统内力远大于外力（如碰撞、爆炸等），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) m v1 v2 mv1+(-Mv2)=0 观看视频，感悟定律 二、动量守恒定律 【例题1】一枚在空中飞行的火箭质量为m，在某时刻的速度为v，方向水平，燃料即将耗。此时，火箭突然炸裂成两块(如图)，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。 【分析】炸裂前，可以认为火箭是由质量m1和（m-m1）的两部分组成，火箭的炸裂过程可以看作炸裂的两部分相互作用的过程。在炸裂过程中，火箭受到重力的作用，所受合外力的矢量和不为0，但是所受的重力远小于爆炸时的作用力，所以可以近似认为系统满足动量守恒定律。 二、动量守恒定律 v m1 m-m1 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： 【解析】以 v 的方向为正 【例题1】一枚在空中飞行的火箭质量为m，在某时刻的速度为v，方向水平，燃料即将耗。此时，火箭突然炸裂成两块(如图)，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。 二、动量守恒定律 【例题2】在列车编组站里，一辆质量为1.8×104 kg 的货车在平直轨道上以2 m/s 的速度运动，碰上一辆质量为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。 审题指导 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 v m1 m2 系统 N1 N2 F2 内力 外力 F1 G1 G2 二、动量守恒定律 v m1 m2 【解析】以碰前货车的运动方向为正方向，设两车结合后的速度为v 。 v1 = 2 m/s ，v2 = 0