第1章 第3节 课时1 动量守恒定律-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（粤教版2019）

第三节　动量守恒定律 【核心素养目标】 物理观念 知道系统、内力、外力的概念。知道动量守恒定律的内容、表达式及适用条件。 科学思维 会用动量定理推导动量守恒定律的表达式。掌握动量守恒定律的简单应用。 科学探究 通过对实验的设计、实验操作步骤的熟练掌握，培养学生的科学探究能力。通过对实验数据的处理，分析实验误差，提高学生的科学思维能力，树立科学的态度与责任意识。 科学态度与责任 了解动量守恒定律的普遍应用，会利用动量守恒定律分析生活中简单的碰撞问题。 课时1　动量守恒定律 知识点一　动量守恒定律的推导 如图所示，在光滑水平地面上，有质量分别为m1、m2的两小球A、B，它们分别以速度v1、v2同向运动。当球A追上球B时，发生碰撞，碰撞后球A、球B的速度分别为v1′、v2′，根据下列推导过程判断两小球受到的冲量有什么关系，动量变化有什么关系，碰撞前后两球的总动量有什么变化？ 提示：两球所受冲量等大反向，动量变化量等大反向，碰撞前系统总动量守恒。 推导：设两球相互作用时间为t，在水平方向上 对A应用动量定理：F1t＝m1v1′－m1v1① 对B应用动量定理：F2t＝m2v2′－m2v2② 由牛顿第三定律可知F2＝－F1 ①②两式相加，可得 m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。 1．内力和外力：系统内物体之间的相互作用力叫作内力，系统外部其他物体对系统的作用力叫作外力。 2．动量守恒定律 (1)内容：对于两个物体组成的系统，如果系统所受合外力为零，则系统的总动量保持不变。 (2)表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。 3．适用条件：系统受到的合外力等于零或在某个方向为零。 【判断正误】 1．相互作用的两个物体间相互作用力的冲量相同。(×) 2．碰撞前后满足动量之和不变的两个物体所受外力的矢量和为零。(√) 3．只要系统的合外力为零，系统的动量就守恒。(√) 4．一个系统初、末状态动量大小相等，即动量守恒。(×) 1．对动量守恒的条件的理解 (1)理想守恒条件： ①系统不受外力作用时，系统动量守恒。 ②系统所受外力的矢量和为零时，系统动量守恒。 (2)近似守恒条件：系统所受外力的矢量和不为零，但系统的内力远大于外力时，系统的动量可看成近似守恒。如碰撞、爆炸等现象。 (3)分方向守恒条件：系统所受外力的矢量和不为零，则系统的总动量不守恒，但若系统在某一方向上的合力为零，则在该方向上系统的动量守恒。 2．对系统“总动量保持不变”的理解 (1)系统在整个过程中任意两个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。 学生用书↓第13页 (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)系统的总动量指系统内各物体动量的矢量和，总动量不变指的是系统的总动量的大小和方向都不变。 (多选)在下列几种过程中，说法正确的是(　　) A．在光滑水平面上运动的小车迎面撞上一静止的小车，两车系统的动量守恒 B．从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中， 重物和车厢系统的动量守恒 C．运动员将铅球从肩窝开始加速推出， 运动员和铅球系统的动量守恒 D．光滑斜面置于光滑水平面上，一个物体沿斜面滑下，物体和斜面系统动量不守恒，系统在水平方向上动量守恒 AD　[在光滑水平面上， 运动的小车迎面撞上一静止的小车，两车系统所受合外力为零，动量守恒，故A正确；从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中， 对于重物和车厢系统，重物在与车厢作用过程中存在竖直向上的加速度，所以系统在竖直方向上所受合外力不为零，动量不守恒，故B错误；运动员将铅球从肩窝开始加速推出， 对于运动员和铅球系统，运动员受到地面的摩擦力作用，系统所受合外力不为零，动量不守恒，故C错误；光滑斜面置于光滑水平面上，一个物体沿斜面滑下，对于物体和斜面系统，物体在竖直方向上存在加速度，合外力不为零，系统的动量不守恒，但是系统在水平方向上的合外力为零，系统在水平方向上动量守恒，故D正确。故选AD。] 针对练1.如图所示，滑块P套在固定的光滑横杆上，小球Q通过轻质细绳与滑块相连，将小球从图示位置释放，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是(　　) A．滑块和小球组成的系统动量守恒，机械能守恒 B．滑块和小球组成的系统动量守恒，机械能不守恒 C．滑块和小球组成的系统水平方向动量守恒，机械能守恒 D．滑块和小球组成的系统动量不守恒，机械能不守恒 C　[滑块和小球组成的系统水平方向受合外力为零，则水平方向动量守恒；但竖直方向系统存在加速度，所以系统动量不守恒。由于只有重力做功，则系统的机械能守恒。故选C。] 针对练2.(多选)(2022·河南郑州月考)如图所示，A、B两物体的质量关系为mA>mB，A、B之间用一段细绳相连并有一被压缩的弹簧，放在平板