内容正文:
第一章:第3节
动量守恒定律
高中物理选择性必修第一册
主讲老师:×××
目录
CONTENT
高中物理选择性必修第一册
相互作用的两个物体的动量改变
动量守恒定律
动量守恒定律的普适性
新课引入
01.
高中物理选择性必修第一册
对于冰壶等物体的碰撞也是这样么?怎样证明这一结论?这是一个普遍的规律么?
第一节中我们通过分析一辆小车碰撞一辆静止小车,得出碰撞前后两辆小车的动量之和不变的结论。
新课引入
02.
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F
F·Δt= mv' – mv0=Δp
v0
接下来我们用动量定理分别研究两个相互作用的物体,看看是否会有新收获?
v'
F
m
m
动量定理给出了单个物体受力与动量变化量之间的关系
v'
动量改变
第一部分
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相互作用的两个物体的动量改变
01.
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?
两个小球相撞后,它们的各自的动量都发生改变,因为受到对方的冲量。
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?
v1
v2
v1′
v2′
m1
m1
m2
m2
碰 前
碰 后
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A
B
m2
m1
m2
m1
m2
m1
A
B
光滑
F2
F1
取向右为正方向
对A:
对B:
根据牛顿第三定律:
v> v
p′1+ p′2= p1+ p2
02.
相互作用的两个物体的动量之和
两个物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和
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v
A
B
m2
m1
m2
m1
N1
G1
N2
G2
F1
F2
系统
内力
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。
03.
相互作用的两个物体的受力情况
动量守恒定律
第二部分
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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(system )。
内力:系统中物体间的作用力,叫作内力(internal force);
外力:系统以外的物体施加给系统内物体的力,叫作外力(external force);
01.
两个物体间相互作用的力
一般而言,碰撞、爆炸等现象的研究对象是两个(或多个)物体。
理论和实验都表明:
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动量守恒定律
02.
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(law of conservwation of momentum)。
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).
(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)
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动量守恒定律的适用条件
03.
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);
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?
N2
G2
N1
G1
F1
F2
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。
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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);
m
v1
v2
mv1+(-Mv2)=0
动量守恒定律的适用条件
04.
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实例分析:斜面与滑块
05.
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。
斜面粗糙但地面仍然光滑,系统水平方向动量还守恒吗?
系统水平方向不受外力作用,水平方向动量守恒
在物块下滑的过程中系统水平方向动量守恒吗?
滑块和斜面间的摩擦为内力,系统水平方向动量守恒
N
Mg
mg
N1
N'1
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实例分析:铁锤与小车
06.
在光滑的水平面上有一辆平板车,一个人站在车上用大锤敲打车的左端,如图所示,在连续地敲打下,这辆车
A. 左右来回运动
B. 向左运动
C. 向右运动
D. 静止不动
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实例分析:铁锤与小车
07.
人、车系统水平方向不受外力作用,水平方向动量守恒 ,系统初动