1.2 动量守恒定律及其应用 课件 -2023-2024学年高二上学期物理鲁科版（2019）选择性必修第一册

第2节 动量守恒定律及其应用 第1章 动量及其守恒定律 制作：沈雄斌 授课：东山二中高二物理 结论 实验结果表明，在气垫导轨上，无论两滑块的质量是否相等， 它们在被弹开前的总动量为0，弹开后的总动量也几乎为0。 这说明气垫导轨上的两滑块在相互作用前后的总动量几乎是不变的。 一个系统不受外力或者所受合外力为0时， 这个系统的总动量保持不变。这称为动量守恒定律 大量研究表明： 3、内力与外力： 系统内物体间的相互作用力称为内力。 F 两同学组成一个系统，之间互推的力即为内力。 各自受到的重力、支持力或摩擦力即为外力。 系统内物体受到系统外物体的作用力则称为外力。 相互作用的物体组成的系统 动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一， 不仅低速、宏观领域遵循这一规律，高速（接近光速）、微观（分子、原子的尺度）领域也遵循这一规律。 动量守恒定律比牛顿运动定律的适用范围更广。 01 动量守恒定律 规定向右为正方向 单个物体所受合力不为0 但是系统的总的合力为0 01 动量守恒定律 1、内容：一个系统不受外力或者所受合外力为零，这个系统的总动量保持不变 2、表达式： 作用前后 系统总动量相等 3、动量守恒定律的性质： ①矢量性 ②相对性（同一参考系） ③同时性： 前指的是相互作用前某一时刻，v1v2均是该时刻的瞬时速度。 后指的是相互作用后某一时刻，v1’v2’均是该时刻的瞬时速度。 相互作用的物体组成的系统 4.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，不仅仅是初、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。 材料P9 5. 动量守恒定律的三种表达式 1. 任意时刻总动量大小方向均相同。 或 P =P’ 2. 系统内一个物体动量变化量与其他物体动量变化量等大反向 △P1 = -△P2 或 m1 △v1 = - m2 △v2 3. 系统总动量的变化量为0 △P = 0 材料P9 6、动量守恒的条件： ①系统不受外力或F合=0 单个物体所受合力可能不为0，但是系统的总的合力为0 不计水的阻力 地面光滑 地面光滑 地面光滑 爆炸 碰撞 6、动量守恒的条件： ②系统所受合外力不为0，但是F内 >>F外 外力相对来说可以忽略不计。（如碰撞、爆炸等） ③系统所受的合外力不为0且不能忽略，但是某方向上不受外力或合外力为零，在这个方向上动量守恒 6、动量守恒的条件： 竖直方向不守恒，水平方向守恒 C C 材料P9 系统机械能守恒吗？ 书本P17 多选 AD ①确定系统 ②判断系统总动量是否守恒 ③确定正方向 ④列方程求解（注意结果是否合理） 不确定某个速度的方向时，可先假设它是正的。 计算结果若是正的，说明和规定的正方向相同， 若是负的则说明和规定的正方向相反 ①确定系统 ②判断系统总动量是否守恒 ③确定正方向 ④列方程求解 在微观粒子发生碰撞时，运用动量守恒定律还可测量微观粒子的质量。例如，氢原子核的质量是 1.67 × 10-27 kg，它以 1.0×l07 m/s 的速度与一个原来静止的氦原子核相碰撞，碰撞后以 6.0×106 m/s 的速度被反弹回来，而氦原子核以 4.0×106 m/s 的速度向前运动。求氦原子核的质量。 ①确定系统 ②判断系统总动量是否守恒 ③确定正方向 ④列方程求解 02 反冲运动与火箭 反冲运动的特点 (1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动。 (2)反冲运动中，一般情况下相互作用的 内力远大于外力，所以系统动量守恒。 (3)反冲运动中，有其他形式的能转化成动能，系统的总动能增加。 所以做相反运动的两部分动量等大反向 02 反冲运动与火箭 实际上，在喷气过程中，随着燃料的消耗， 火箭本身的质量不断减少 静止的实验火箭，质量为M，当它以相对地的速度v0喷出 质量为m的高温气体后，火箭的速度多大？ 0 = m(-v0) + (M-m)v 以火箭上升的方向为正方向 反冲运动的应用 反冲运动的不利影响 射击时子弹向前飞去，枪身会向后反冲，枪身的反冲会影响射击的准确性。 用高压水枪灭火时，水高速喷出，高压水枪向后反冲，消防队员必须牢牢抓住水枪将身体稍向前倾以保持平衡。 2.解决反冲运动应关注的两个问题 (1)相对速度问题：在解决反冲运动时,有时给出的速度是相互作用的两物体的相对速度。由于动量守恒定律中要求速度为对同一参考系的速度(通常为对地的速度),应先将相对速度转换成对地速度后，再列动量守恒定律的方程。 (2)变质量问题:在解决反冲运动时,还常