第三节 动量守恒定律 第1课时 动量守恒定律（教学课件）物理沪科版2020选择性必修第一册

第一章 动量 1.3动量守恒定律 第1课时 动量守恒定律 【学习目标】 1.了解系统、内力和外力的概念. 2.理解动量守恒定律及其表达式，理解动量守恒条件. 3.能用牛顿运动定律推导出动量守恒定律的表达式，了解动量 守恒定律的普适性. 4.能用动量守恒定律解决实际问题. 导入新课 冰壶运动中，猜一下冰壶碰撞前后两冰壶的动量之和不变的结论是否还适用，怎样证明这一规律普遍适用？ 现实生活中，研究多物体碰撞 往往更具有实际意义 一、相互作用的两个物体的动量改变 如图所示，质量为m2的B物体追上质量为m1的A物体，并发生碰撞，设A、B两物体碰前速度分别为v1、v2(v2>v1)，碰后速度分别为v1′、v2′，碰撞时间很短，设为Δt. 根据动量定理： 对A：F1Δt＝ ① 对B：F2Δt＝ ② 由牛顿第三定律F1＝ ③ 由①②③得两物体总动量关系为： m1v1′＋m2v2′＝___________ m1v1′－m1v1 m2v2′－m2v2 －F2 m1v1＋m2v2 1.系统、内力与外力 (1)系统：　　　　　　相互作用的物体构成的整体叫作一个力学系统，简称系统. (2)内力：　　　物体间的作用力. (3)外力：系统　　的物体施加给系统内物体的力. 2.动量守恒定律 (1)内容：如果一个系统　　　　，或者　　　　　　　　　　，这个系统的总动量保持不变. 二、动量守恒定律 两个(或多个) 系统中 以外 不受外力 所受外力的矢量和为0 (2)表达式： m1v1＋m2v2＝　　　　　　　(作用前后总动量相等). (3)适用条件：系统　　　　或者所受外力的　　　　　. (4)普适性：动量守恒定律既适用于低速物体，也适用于高速物体.既适用于宏观物体，也适用于　　物体. m1v1′＋m2v2′ 不受外力 矢量和为零 微观 对动量守恒定律的理解 1.研究对象：相互作用的物体组成的力学系统. 2.动量守恒定律的成立条件 (1)系统不受外力或所受合外力为零. (2)系统受外力作用，但内力远远大于合外力，外力相对来说可以忽略不计（如爆炸、碰撞等），此时动量近似守恒. (3)系统受到的合外力不为零，但在某一方向上合外力为零(或某一方向上内力远远大于外力)，则系统在该方向上动量守恒. 3.动量守恒定律的三个特性 (1)矢量性：公式中的v1、v2、v1′和v2′都是矢量，只有它们在同一直线上，并先选定正方向，确定各速度的正、负(表示方向)后，才能用代数方法运算. (2)相对性：公式中的v1、v2、v1′和v2′应是相对同一参考系的速度，一般取相对地面的速度. (3)普适性：动量守恒定律不仅适用于两个物体组成的系统，也适用于多个物体组成的系统；不仅适用于低速宏观物体组成的系统，也适用于接近光速运动的微观粒子组成的系统. 例1　关于动量守恒的条件，下列说法正确的是 A.只要系统内存在摩擦力，动量不可能守恒 B.只要系统所受外力做的功为零，动量一定守恒 C.只要系统所受合外力的冲量为零，动量一定守恒 D.若系统中物体加速度不为零，动量一定不守恒 √ 解析　只要系统所受合外力为零，系统动量就守恒，与系统内是否存在摩擦力无关，故A错误； 系统所受外力做的功为零，系统所受合外力不一定为零，系统动量不一定守恒，如用绳子拴着一个小球，让小球在水平面内做匀速圆周运动，小球转动的过程中，系统外力做功为零，但小球的动量不守恒，故B错误； 力与力的作用时间的乘积是力的冲量，系统所受合外力的冲量为零，即合外力为零，则系统动量守恒，故C正确； 碰撞过程，两个物体的加速度都不为零即合力都不为零，但系统的动量却守恒，故D错误. 例2　如图所示，A、B两物体质量之比为mA∶mB＝3∶2，原来静止在足够长的平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑.当两物体被同时释放后，则 A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，则 　A、B组成系统的动量守恒 B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数不相同，则A、B、C组成系统 　的动量不守恒 C.若A、B所受的摩擦力大小相等，则A、B组成系统的动量守恒 D.若A、B所受的摩擦力大小不相等，则A、B、C组成系统的动量不守恒 √ 解析　若μA＝μB，因mA∶mB＝3∶2，故FfA∶FfB＝3∶2，A、B组成的系统合外力不为零，所以A、B组成的系统动量不守恒，A项错误； 当FfA＝FfB时，A、B组成的系统合外力为零，动量守恒，C项正确； 当把A、B、C作为系统时，由于地面光滑，故不论A、B与C之间摩擦力大小情况如何，系统受到的合外力均等于0，所以A、B、C组成的系统动量守恒，故B、D项错误. 系统动量是否