1.3 动量守恒定律（教学课件）-【上好课】2022-2023学年高二物理同步备课系列（人教版2019选择性必修第一册）

§3 动量守恒定律 高二物理（人教版2019） 选择性必修 第一册 第一章 动量守恒定律 回看《寻找碰撞中的不变量》实验 新课引入 实验结论： 通过上述实验，我们最终得出了碰撞前后两个滑块的动量之和不变这样一个结论。 思考讨论： 1.实验过程中，为什么要把滑块放到气垫导轨上？ 2.实验过程中，为什么要调节调平螺丝，让开始时的滑块静止？ 新课引入 冰壶比赛 新课引入 思考讨论： 1.冰壶比赛中，为什么要在冰面上和用冰壶刷不断的摩擦冰面？是否与气垫导轨有类似的作用？ 2.对于冰壶的这种碰撞是否也有与两个滑块碰撞时类似的结论？ 3.我们应该怎样证明以上结论呢？ 新课引入 相互作用的两个物体的动量改变 01 动量守恒定律 02 学习目标 本节课学习内容 动量守恒定律的普适性 03 v A B m2 m1 m2 m1 m2 m1 A B 光滑 F1 F2 1.用动量定理推导两物体碰撞前后的总动量的关系（两物体匀速，且v2>v1） 一、相互作用的两个物体的动量改变 对m2： 由动量定理得： 对m1： 由牛顿第三定律得： 新课讲授 推导结果： 7 新课讲授 结论： 1.两个物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和； 2.该关系式对过程中的任意两个时刻的状态都适用。 思考与讨论： 我们刚才利用动量定理和牛顿第三定律推导出以上结论，我们知道物理知识具有传承性，那么我们是否可利用牛顿运动定律的知识也能推导出以上结论呢？ v A B m2 m1 m2 m1 m2 m1 A B 光滑 F1 F2 2.用牛顿运动定律推导两物体碰撞前后的总动量的关系（两物体匀速，且v2>v1） 一、相互作用的两个物体的动量改变 新课讲授 由牛顿第二定律得： 对m2： 对m1： 由牛顿第三定律得： 推导结果： 9 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 F2 F1 系统 内力 外力 新课讲授 思考与讨论： 1.我们研究的对象是几个物体，它们各自的受力情况又是怎样的？ 10 新课讲授 思考与讨论： 2.结合着我们对第一节课的实验演示、冰壶比赛提出的问题和刚才我们推导的情景，你是否可以找到两个物体碰撞前后总动量保持不变的条件？ 两个碰撞的物体在所受外部对它们的作用力的矢量和为零的情况下动量守恒。 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。 1.内容： 2.公式： 二、动量守恒定律 (1)m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2' (2)m1∆v1= -m2∆v2 新课讲授 3.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) 思考与讨论： 如图所示，静止的两辆小车用细线相连，中间有一个压缩了的轻弹簧。 （1）烧断细绳后，由于弹力的作用，两辆小车分别向左、右运动，它们获得了动量，它们的总动量是否增加了？ （2）烧断细绳后，按住左边的小车，由于弹力的作用，右边小车向右运动，右边小车获得了动量，那么它们的总动量是否守恒？ （3）烧断细绳后，按住左边的小车，由于弹力的作用，右边小车向右运动，当弹簧恢复原长时，松开左边小车，哪个过程它们的总动量不守恒，哪个过程它们的总动量守恒？ 新课讲授 例题1: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 = 2.2×104kg 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。 （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？ 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 分析： 新课讲授 v m1 m2 x 0 解：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，方向向右。 新课讲授 例题2: 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 。 解：火箭炸裂前的总动量为： 火箭炸裂后的总动量为： 根据动量守恒定律可得： 解得： x 0 v m1 m2 v 新课讲授 ①找：找研究对象(系统包括那几个物体)和研究过程； ②析：进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或在某一方向是否守恒)； ③定：规定