1.3 动量守恒定律 课件 -2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

1.3 动量守恒定律 复习： 1. 动量： p = mʋ 特点：矢量性、瞬时性和相对性 2. 冲量： I = Ft 计算：① F 随时间均匀变化；② F - t 图象与坐标轴围成的面积；③ 分段计算。 3. 动量定理：物体在一个过程始末的动量变化等于它在这个过程中所受合力的冲量。 公式：I = p´－ p 地面光滑，小球以v做匀速直线运动。 动量不变 发生碰撞后，小球反弹。 动量变化 引起小球动量变化的原因是什么？ 发生碰撞 小球受到力的作用 单个物体 对于单个物体，动量不变的条件是： 物体不受到力的作用，保持原来运动状态不变。 力 外界对物体施加的力，简称外力。 光滑水平面上做匀速运动的两个小球，v1>v2。一段时间t后，m1追上m2，两球发生碰撞，碰撞后的速度分别是v1′和v2′,求： ①两个小球在碰撞过程中各受到什么力的作用？ 两个物体 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 N1 G1 N2 G2 F1 F2 系统 内力 外力 系统：有相互作用的物体构成一个系统 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 推导：根据牛顿第二定律， 因为F1= - F2，所以 两球碰撞时间极短，用△t表示，则 ， 代入 整理得 两球碰撞前的动量之和等于碰撞后的动量之和。 ， 对由A、B两物体组成的系统有： 1.内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变。 2.数学表达式： 或 一、动量守恒定律 3.动量守恒定律的守恒条件： 内力不改变系统的总动量，外力才能改变系统的总动量，下列三种情况下，动量守恒定律成立： （1）系统不受外力或所受外力的矢量和为零。 （2）系统所受外力远小于内力，如碰撞或爆炸瞬间，外力可以忽略不计。 （3）系统某一方向不受外力或所受外力的矢量和为零，或外力远小于内力，则该方向动量守恒（分动量守恒）。 一、动量守恒定律 ⑷应用时需注意区分内力和外力，内力不改变系统的总动量，外力才能改变系统的总动量。 4.注意： ⑴矢量性：动量守恒定律方程是一个矢量方程。计算问题前，应选取统一的正方向。 ⑵瞬时性：动量是瞬时量，动量守恒是指系统任意两个时刻的动量相等。不同时刻的动量不能相加。 ⑶同一性：应注意各物体的速度必须是相对同一参考系的速度。 二、动量守恒定律的普适性 二、动量守恒定律的普适性 动量守恒定律是实验定律，它的结论完全由实验决定。虽然它可由牛顿运动定律推导出来，但它并不依赖牛顿运动定律。 二、动量守恒定律的普适性 1.动量守恒定律是由牛顿第二、第三定律导出的，两者关系密切，在经典力学中都占有及其重要的地位。牛顿运动定律从“力”的角度反映物体间的相互作用；动量守恒定律从“动量”的角度描述物体间的相互作用。 2.动量守恒定律是实验定律，它的结论完全由实验决定。虽然它可由牛顿运动定律推导出来，但它并不依赖牛顿运动定律。 3.用牛顿运动定律解决问题要涉及整个过程的力，有时候解决起来比较复杂，而动量守恒定律只涉及过程始末两个状态，与过程力的细节无关，能使问题大大简化。 二、动量守恒定律的普适性 4.动量守恒定律比牛顿定律更普遍，它适用目前为止的物理学研究的一切领域，即不仅适用于宏观、低速领域，而且适用于微观、高速领域。 动量守恒定律 主题 公式 内容 应用对象 动量守恒条件 特点 系统不受外力或所受外力的合力为零，这个系统的动量就保持不变。 系统 （1）系统不受外力或合外力为零；（2）系统内力远大于所受外力；（3）某方向上外力之和为零，在这个方向上成立。 矢量性；瞬时性；同一性 小结： 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 例1：关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是（ ） A.只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒 B.只要系统中有一个物体具有加速度，系统动量就不守恒 C.只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒 D.系统中所有物体的加速度为零时，系统的总动量不一定守恒 C f1 f2 例2：质量为M的金属球，和质量为m的木球用细线系在一起，以速度v在水中匀速下沉，某一时刻细线断了，则当木块停止下沉的时刻，铁块下沉的速率为多少？（水足够深，水的阻力不计） v v’ 系统外力之和总为零，系统动量守恒：（取初速度方向为正向） 一枚在空中飞行的火箭，质量为 m，在某点的速度为 ʋ，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 一块沿着与 ʋ 相反的方向飞去，速度大小为ʋ1。求炸裂后另一块的速度 ʋ2。 例3： 60。 v1 v2 v’ 系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒： 分方向动