1.3 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（人教版2019）

3.动量守恒定律 【学习目标】 学科知识 学科能力 学科素养 1.对动量守恒条件的理解 2.理解动量守恒定律的内容及表达式 3.动量守恒定律的应用 1.理解动量守恒的条件，会判断系统动量是否守恒 2.能运用牛顿第二定律和牛顿第三定律分析碰撞现象，导出动量守恒的表达式 3.了解动量守恒定律的普适性和牛顿运动定律适用范围的局限性 4.深刻理解动量守恒定律，能用动量守恒定律解决生活中的问题 理解动量守恒定律，并能运用其解决相关问题，培养学生的科学思维能力。通过运用动量守恒条件判断系统动量是否守恒，提高学生科学探究的意识 知识点一　动量守恒定律 如图所示，甲、乙两人静止在光滑的冰面上，甲推乙后，两人向相反方向滑去。 (1)两人的动量方向有什么关系？动量大小又有什么关系？ (2)在甲推乙之前，两人的总动量为多少？甲推乙后，两人的总动量为多少？ 提示：(1)方向相反，大小相等　(2)0　0 学生用书↓第13页 1．相互作用的两个物体的动量改变 (1)作用情境 光滑水平面上，质量分别为m1、m2的物体A、B，沿同一直线向同一方向运动，速度分别为v1和v2，且v2＞v1，碰后A、B的速度分别为v1′、v2′。 (2)推导分析 设碰撞过程中B对A的作用力为F1，A对B的作用力为F2，碰撞时间为Δt。 对物体A由动量定理得F1Δt＝m1v1′－m1v1 对物体B由动量定理得F2Δt＝m2v2′－m2v2 又由牛顿第三定律知F1＝－F2 故有m1v1′－m1v1＝－(m2v2′－m2v2) 即：m1v1′＋m2v2′＝m1v1＋m2v2。 (3)得出结论 ①两个物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和。 ②两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。 2．动量守恒定律 (1)系统、内力和外力 ①系统：由两个(或多个)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：系统中物体间的作用力，叫作内力。 ③外力：系统以外的物体施加给系统内物体的力，叫作外力。 (2)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，则这个系统的总动量保持不变。 ②表达式：m1v1′＋m2v2′＝m1v1＋m2v2。 ③适用条件：系统不受外力或者所受外力的矢量和为零。 【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．动量守恒条件的理解 (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。 (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。 学生用书↓第14页 (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A、D。] 方法技巧 判断动量守恒的两大技巧 1．动量守恒定律的研究对象是相互作用的物体组成的系统。判断系统的动量是否守恒，与选择哪几个物体作为系统和分析哪一