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

第一章 动量守恒定律 第3节 动量守恒定律 知识回顾 F·Δt= mv' – mv0=Δp 思考：若用动量定理分别研究两个相互作用的物体，会有新收获么？ F v0 v' F m m 单个物体受力与动量变化量之间的关系 注意：内力和外力的区分是相对的，只有在确定了系统后，才能确定内力和外力。 系统：我们把两个（或多个）相互作用的物体构成的整体叫做一个力学系统。系统可按解决问题的需要灵活选取。 内力：系统中物体间的相互作用力叫做内力。 外力：系统以外的物体施加给系统内物体的力，叫做外力。 一、三个概念 学法P15,例题一，针一 Administrator (A) - 设置物理情景：在光滑水平面上做匀速运动的两个物体A、B，质量分别为m1和m2，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是v1、v2，且v2>v1。当B追上了A时发生碰撞。碰撞后A、B的速度分别为v1′和v2′。 相互作用的两个物体的动量改变 思考：下面我们用动量定理来分别研究A和B的动量变化！ B v2 m2 A v1 m1 B v2' m2 A v1' m1 碰撞过程 F1 F2 m2 m1 B v2 m2 A v1 m1 B v2' m2 A v1' m1 碰撞过程 对A应用动量定理： 对B应用动量定理： 根据牛顿第三定律： 得 对于m1和m2两个物体的系统， 两个物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和。 相互作用的两个物体的动量改变 F1 F2 m2 m1 m2 m1 思考：这两个物体碰撞前后动量和不变，碰撞时受力情况是怎样？ B v2 m2 A v1 m1 B v2' m2 A v1' m1 F1 F2 碰撞过程 m2 m1 F1 F2 N1 G1 N2 G2 两个碰撞物体所受外力的矢量和为0的情况下动量守恒。 系统 相互作用的两个物体的动量改变 思考：A、B看成系统，哪些力是外力？ 矢量和为零 G2、N2、G1、N1 思考：A、B看成系统，外力矢量和是多少？ 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。这就是动量守恒定律。 1.内容： 2.表达式： 二、动量守恒定律 （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)． （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) （3）Δp＝0(系统总动量的变化量为零) (1)矢量性：动量守恒定律是矢量式，对于作用前后的运动方向都在同一直线上的问题，应选取统一的正方向。 (2)瞬时性：动量是一个状态量，是作用前(同一时刻)系统的动量和等于作用后(同一时刻)系统的动量和。 (3)相对性：速度相对于同一参考系,一般以地球为参考系。 (4)普适性：不仅适用于低速宏观的系统,也适用于高速(接近光速)、微观(小到分子、原子的尺度)的系统。 3.理 解 (1) 理想条件：系统不受外力作用。 (2) 实际条件：系统虽然受到外力，但是系统所受外力的矢量和为零。 4.适用条件： 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。这就是动量守恒定律。 如图，静止在光滑水平面上的两辆小车用细线相连，中间有一个压缩了的轻质弹簧。烧断线后，由于弹力作用，两辆小车分别向左、右运动。 思考与讨论 两小车分别向左、右运动，他们获得了动量，但两小车的动量方向相反，系统动量的矢量和仍然为0，等于系统的初动量。 问题：小车A的动量怎样变化？小车B的动量怎样变化？小车A和小车B组成的系统动量守恒吗？ A B 10 思考1：以子弹、木块和弹簧为系统，在整个过程中系统动量守恒吗？ 问题：已知水平面光滑，子弹极短时间内水平射入木块后留在其中，并一起向右压缩弹簧。 思考2：以子弹、木块为系统，在子弹打入木块的过程中系统动量守恒吗？ 内力远大于外力，外力可以忽略，系统动量近似守恒 有墙壁的作用力，系统动量不守恒 (1) 理想条件：系统内的任何物体都不受外力作用。 (2) 实际条件：系统虽然受到外力，但是系统所受外力的矢量和为零。 4.适用条件： (3)近似条件：系统所受合力不为零，但系统内力远大于外力。（外力忽略不计，系统动量守恒） 如汽车碰撞或者炮弹爆炸瞬间。 斜面置于光滑水平面上，木块沿光滑斜面滑下，则木块与斜面组成的系统受到几个作用力？哪些力是内力？哪些是外力？系统动量守恒吗？ 竖直方向失重：N<(M+m)g 系统动量不守恒 N Mg mg N1 N’1 某个方向的系统动量守恒 思考： 思考：在物块下滑的过程中系统水平方向动量守恒吗？ 系统水平方向动量守恒 m v1 v2 水平方向动量守恒：mv1+(-Mv2)=0 (