1.3动量守恒定律 课件 -2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

人教版物理选择性必修一 第一章 动量守恒定律 第三节 动量守恒定律(1) 情景引入 上节课在寻找碰撞中的不变量的实验中，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。 1.实验过程中，为什么要把滑块放到气垫导轨上？ 2.实验中，为什么要调节调平螺丝，让开始时的滑块静止？ 讨论交流： 冰壶比赛 讨论交流： 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？ 历史回顾 17世纪以来，关于两种运动量度的争论持续了200多年，许多著名学者、科学家都参加到争论中，其中以法国哲学家兼数学、物理学家笛卡儿为代表。 首先，1644年笛卡儿在《哲学原理》中提出 “动量守恒”的观点，即物质和运动的总量永远保持不变。这是历史上首次推出动量守恒定律。 后来，牛顿对笛卡儿的结论做了重要的修改，采用质量和速度的乘积，牛顿把它叫做“运动量”。就是现在所谓的动量.这样就找到了量度运动的合适的物理量。 一、系统　内力和外力   A B m2 m1 v2>v1 N1 G1 F1 A B m2 m1 F2 G2 N2 系统 内力 内力 外力 外力 1.系统：有相互作用的两个（或两个以上）物体构成一个整体称为系统 2.内力：系统中相互作用的各物体之间的相互作用力 3.外力：外部其他物体对系统的作用力 内力和外力的区分依赖于系统的选取，只有确定了系统后，才能确定内力和外力。 二、相互作用的两个物体的动量改变 问题1：两个小球相撞后，它们的动量是否变化？动量改变的原因是什么？ v1 v2 v1′ v2′ m1 m1 m2 m2 碰 前 碰 后 两个小球相撞后，它们的各自的动量都发生改变，因为都受到对方的冲量。 问题2：碰后各自动量改变了多少？动量的改变量有什么关系？ v2 m2 A v1 m1 B v2′ m2 A v1′ m1 B v2>v1 m2 F1 m1 F2 取向右为正方向（水平面光滑） 对A： 对B： 根据牛顿第三定律： p′1+ p′2= p1+ p2 即：两个物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和. 由动量定理得： 该关系式对过程中的任意两个时刻的状态都适用。 讨论交流：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？ v2 m2 A v1 m1 B m2 F1 m1 F2 v2′ m2 A v1′ m1 B 由牛顿第二定律得： 由牛顿第三定律得：F1=-F2, m1a1=-m2a2 整理可得： N1 G1 F1 A B m2 m1 F2 G2 N2 系统 内力 内力 外力 外力 问题3：碰撞前后满足动量之和不变的两个物体的受力情况是怎样？ 两个碰撞的物体在所受外部对它们的作用力的矢量和为0的情况下动量守恒。 三、动量守恒定律 1.内容: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。 2.表达式： （1）p＝p′或：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′ (系统作用前的总动量等于作用后的总动量)．（守恒式） （3）Δp＝0(系统总动量的变化量为零) （2）Δp1＝－Δp2 或：m1Δv1＝－m2Δv2 (系统内一个物体的动量变化与另一物体的动量变化等大反向) 总动量保持不变：系统内各物体动量的矢量和不变，但每个物体的动量可以发生变化。 3.适用条件 (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) (3)系统所受外力合力不为零，但系统内力远大于外力（如碰撞、爆炸等），外力相对来说可以忽略不计，因而系统动量近似守恒；(近似条件） (4)系统总的来看虽不符合以上三条中的任何一条，但在某一方向上符合以上三条中的某一条，则系统在这一方向上动量守恒.(单向条件) 动量守恒定律不仅适用于正碰，也适用于斜碰. 动量守恒定律不仅适用于碰撞，也适用于任何形式的相互作用，不仅适用于两个物体组成的系统，还适用于多个物体的系统。微观、宏观、高速、低速均可。但需要符合守恒条件。 讨论交流： 1.在光滑水平面上有两个载有磁铁的相对运动的小车，两小车组成的系统动量守恒么？ 水平面光滑 两小车在运动过程中，相互排斥的磁力属于内力，整个系统的外力即重力和支持力的和为零，所以系统动量守恒。 N2 G2 F2 N1 G1 F1 v v m v1 v2 M 2.小球在圆弧槽中运动时，系统动量守恒么？ 系统动量不守恒，水平方向系统动量守恒.因为水平方向不受外力. 四、动量守恒定律的性质 1.系统性：动量守恒定律是对物体系统而言的，具有系统的整体性，而对物体系统的一部分，动量守恒