第1章 3. 动量守恒定律(学案)-【成才之路】2023-2024学年高中新教材物理选择性必修第一册同步学习指导(人教版2019)

３. 动量守恒定律 目标体系构建 明确目标􀅰梳理脉络　 学习目标 　 　 １. 能正确区分内力与外力ꎮ ２. 理解动量守恒定律的确切含义和表达式ꎬ 知道定律的适用条件ꎮ ３. 会用动量守恒定律解决碰撞、爆炸等问题ꎮ 思维脉络 动量守 恒定律 守恒条件 不受外力 内力远大于外力 合外力为 ０ 研究对象 系统 内力 外力 理解与应用 表达式 ｐ ＝ ｐ′ Δｐ１ ＝ － Δｐ２ Δｐ ＝ ０ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 课前预习反馈 教材梳理􀅰落实新知　 知识点 １ 相互作用的两个物体的动量改变 　 　 １.建构碰撞模型: 如图中在光滑水平桌面上做匀速运动的两个 物体 Ａ、Ｂꎬ当 Ｂ 追上 Ａ 时发生碰撞ꎮ 碰撞后 Ａ、Ｂ 的速度分别是 ｖ１ ′和 ｖ２ ′ꎮ 碰撞过程中 Ａ 所受 Ｂ 对 它的作用力是 Ｆ１ꎬＢ 所受 Ａ 对它的作用力是 Ｆ２ꎮ 碰撞时ꎬ两物体之间力的作用时间　 　 很短　 ꎬ用 Δｔ 表示ꎮ ２.推导过程: (１)以物体 Ａ 为研究对象ꎬ根据动量定理ꎬ物 体 Ａ 动量的变化量等于它所受作用力 Ｆ１ 的冲量ꎬ 即 Ｆ１Δｔ ＝ 　 　 ｍ１ｖ１ ′ － ｍ１ｖ１　 ꎮ ① (２)以物体 Ｂ 为研究对象ꎬ物体 Ｂ 动量的变 化量等于它所受作用力 Ｆ２ 的冲量ꎬ即 Ｆ２Δｔ ＝ 　 　 ｍ２ｖ２ ′ － ｍ２ｖ２　 ꎮ ② (３)根据牛顿第三定律可知两个物体碰撞过 程中的每个时刻相互作用力 Ｆ１ 与 Ｆ２ 大小　 　 相 等　 、方向　 　 相反　 ꎬ故有Ｆ１ 　 　 ＝　 － Ｆ２ꎮ ③ (４)整理①②③得 ｍ１ｖ１ ′ ＋ ｍ２ｖ２ ′ ＝ 　 　 ｍ１ｖ１ ＋ ｍ２ｖ２　 ꎮ 　 　 ３.归纳总结 两个物体碰撞后的动量之和　 　 等于　 碰撞 前的动量之和ꎮ 知识点 ２ 动量守恒定律 　 　 １.系统、内力和外力 (１)系统 相互作用的两个或几个物体组成一个力学　 　 系统　 ꎮ (２)内力 系统　 　 内部　 物体间的相互作用力ꎮ (３)外力 系统　 　 以外　 的物体对系统　 　 以内　 的 物体的作用力ꎮ ２.动量守恒定律 (１)内容 如果一个系统不受 　 　 外力 　 　 ꎬ或者所受 　 　 外力　 的矢量和为零ꎬ这个系统的总动量保 持不变ꎮ (２)表达式 对两个物体组成的系统ꎬ常写成: ｐ１ ＋ ｐ２ ＝ 　 　 ｐ１ ′ ＋ ｐ２ ′　 或 ｍ１ｖ１ ＋ ｍ２ｖ２ ＝ 　 　 ｍ１ｖ１ ′ ＋ ｍ２ｖ２ ′　 ꎮ (３)适用条件 系统不受　 　 外力　 或者所受　 　 外力　 之 和为零ꎮ 知识点 ３ 动量守恒定律的普适性 　 　 动量守恒定律是一个独立的实验规律ꎬ它适 用于目前为止物理学研究的　 　 一切　 领域ꎮ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 015 思考辨析 　 『判一判』 (１)动量守恒定律适用于宏观物体ꎬ不适用于微观粒 子ꎮ ( × ) (２)一个系统初、末状态动量大小相等ꎬ即动量守 恒ꎮ ( × ) (３)两个做匀速直线运动的物体发生碰撞ꎬ这两 个物体组成的系统动量守恒ꎮ ( √ ) (４)系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零ꎮ ( √ ) (５)系统动量守恒ꎬ动能不一定守恒ꎬ某一方向上 动量守恒ꎬ系统整体动量不一定守恒ꎮ ( √ ) 『选一选』 　 　 (多选)下列四幅图所反映的物理过程中ꎬ系 统动量守恒的是 ( 　 ) 『想一想』 　 　 如图«三国演义»“草船借箭”中ꎬ若草船的质 量为 ｍ１ꎬ每支箭的质量为 ｍꎬ草船以速度 ｖ１ 返回 时ꎬ对岸士兵万箭齐发ꎬｎ 支箭同时射中草船ꎬ箭 的速度皆为 ｖꎬ方向与船行方向相同ꎮ 由此ꎬ草船 的速度会增加多少? (不计水的阻力) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 课内互动探究 细研深究􀅰破疑解难　 对动量守恒定律的理解 探究􀈀 情 境 导 入 　 　 如图所示ꎬ速度为 ｖ０ 的物体滑上光滑水平面 上的小车ꎬ物体与小车组成的系统动量守恒吗? 要 点 提 炼