第一章 第3节 动量守恒定律-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册创新导学案课件PPT（粤教版2019）

动量和动量守恒定律 第一章 第三节　动量守恒定律 第1课时　动量守恒定律 1．理解系统、内力、外力的概念.2.知道动量守恒定律的内容及表达式，理解其守恒的条件，知道动量守恒定律的普适性.3.会用动量守恒定律解答相关问题． 课前自主学习 系统内 外部 为零 某个方向 该方向 1．判一判 (1)系统的动量守恒时，系统内各物体的动量一定守恒．(　　) (2)题目中涉及甲、乙、丙三个物体时，可以将甲和乙、甲和丙、乙和丙以及甲、乙、丙选为系统，具体如何选择要依据实际问题分析．(　　) (3)应用动量守恒定律时，若碰撞前后物体的速度方向相反，应规定正方向，将矢量运算转化为代数运算．(　　) (4)动量守恒定律只适用于宏观低速的物体．(　　) (5)如果系统的机械能守恒，则动量也一定守恒．(　　) × √ √ × × 2．想一想 (1)一个力对某个系统来说是外力，这个力在另一个系统中可以是内力吗？ 提示：可以．一个力是内力还是外力关键看所选择的系统，如发射炮弹时，以炮弹和炮车为系统，地面对炮车的力是外力，如果选炮弹、炮车及地球为系统，地面对炮车的力就是内力． (2)系统内存在摩擦力，系统的动量还可能守恒吗？ 提示：可能守恒．系统内的摩擦力是内力，系统动量是否守恒取决于系统所受外力的情况． 提示 课堂探究评价 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”． 课堂任务　动量守恒定律及其简单应用 活动1：如图所示，两物体碰撞时，除两物体之间的相互作用力外，还有其他力作用吗？其他力有什么特点？ 提示：两物体碰撞时，还分别受到重力和水平面的支持力作用，但除两物体间的相互作用力外，其他力的合力为零． 活动2：两物体之间的相互作用力有什么特点？ 提示：碰撞时，物体1对物体2的作用力为F12，物体2对物体1的作用力为F21，根据牛顿第三定律，有F12＝－F21. 提示 活动3：对两物体碰撞前后分别运用动量定理分析，结合活动2可得到关于动量的什么关系式？ 提示：设物体1和物体2的质量分别为m1、m2，碰撞后，物体1和物体2的速度分别为v1′、v2′，物体1与物体2的碰撞时间为t.由动量定理，对于物体1，有F21t＝m1v1′－m1v1，对于物体2，有F12t＝m2v2′－m2v2，得(m1v1′＋m2v2′)－(m1v1＋m2v2)＝0. 活动4：由以上分析可得出什么结论？ 提示：物体在碰撞时，如果系统所受合外力为零，则系统的总动量保持不变． 提示 1．动量守恒定律 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． 2．理解 (1)系统的总动量保持不变，是指系统内各物体动量矢量和的大小和方向不变． (2)系统的总动量保持不变，但系统内每个物体的动量可能都在不断变化． (3)系统在整个过程中任意时刻的总动量都相等，不能误认为只是初、末两个状态的总动量相等． (4)系统中各物体在初、末状态的动量是相对于系统外的同一参考系而言的，通常选地面为参考系． 3．动量守恒定律成立的条件 (1)系统不受外力或者所受外力的矢量和为0. (2)系统所受外力远小于内力时，外力的作用可以忽略，系统的动量守恒． (3)系统在某个方向上所受的合力为零时，系统在该方向上动量守恒． 4．动量守恒定律的表达式 (1)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′(作用前后系统总动量不变)． (2)Δp＝0(系统动量的变化量为零)． (3)Δp1＝－Δp2(相互作用的两个物体组成的系统，两物体动量的变化量大小相等，方向相反)． 注：动量守恒定律是在牛顿运动定律和动量定理的基础上，通过演绎推理的方法得出的，动能定理、动量定理的推导也用到同样的科学方法．在解答、证明时，也会经常用到演绎推理法． 例1　把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射出一颗子弹时(子弹尚未离开枪筒)，关于枪、子弹、车，下列说法正确的是(　　) A．枪和子弹组成的系统动量守恒 B．枪和车组成的系统动量守恒 C．因为子弹和枪筒之间的摩擦力很大，使三者组成的系统的动量变化很大，故系统动量不守恒 D．三者组成的系统动量守恒，因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用，这两个外力的合力为零 答案 (1)题中涉及哪几个系统？ 提示：枪和子弹组成的系统；枪和车组成的系统；枪、子弹和车三者组成的系统． (2)试分析各系统在竖直方向的受力情况． 提示：三个系统在竖直方向所受合外力均为零． (3)试分析各系统在水平方向上的受力情况． 提示：车对枪和子弹组成的系统有水平外力；子弹对枪和车组成的系统有水平外力；枪、子弹和车三者组成的系统在水平方向不受外力作用． 提示 [规范解答]　由于小车对枪有作用力，所以枪和子弹组成的系统所受外力之和不为零，动量不守恒，A