1.3 动量守恒定律 课件-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

1.3动量守恒定律 （1）什么是动量，什么是冲量，它们的方向如何确定？ （2）动量定理的内容是什么？ 表达式是怎样的？ 1、系统 内力和外力 （1）系统：存在相互作用的两个（或多个）物体所组成的整体，称为系统。系统可按解决问题的需要灵活选取。 （2）内力：系统内各个物体间的相互作用力称为内力。 （3）外力：系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力，称为外力。 　 注意：内力和外力的区分依赖于系统的选取，只有在确定了系统后，才能确定内力和外力。 碰 前 碰 后 如图，在光滑的水平桌面上做匀速运动的两个小球，质量分别是 和 ，沿同一直线向相同的方向运动，速度分别是 和 ，且 。经过一段时间后， 追上 并发生碰撞，碰撞后的速度分别是 和 。 （1）碰撞过程中两个小球受力情况如何？ （2）m1和 m2受到合外力的冲量分别是多少？ （3）结合牛顿第三定律，你能推导出怎样的表达式？ 碰 前 碰 后 G1 G2 N1 N2 F1 F2 系统 内力 外力 F1 t F2 t 2、动量守恒定律的推导 对m1和m2分别用动量定理有： 对m1: F1 t=m1v1′-m1v1 对m2: F2 t=m2v2′-m2v2 由牛顿第三定律知： F1t = - F2t 代入整理有： 碰 后 3、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，这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律。 (2)数学表达式： 对由两个物体组成的系统有： △p=0 △p1= -△p2（两物系统） 　　定律的表达式是矢量式，解题时选取正方向后用正、负来表示方向，将矢量运算变为代数运算。 表达式： 矢量性： 速度是矢量，在同一直线上时，先选定正 方向，确定各速度的正负后，转化代数运算。 同一性： 速度具有相对性，速度均应对同一参考系而言 同时性： V1和V2是同一时刻的速度； V1′和V2′是同一时刻的速度 注意：动量守恒指的是总动量在相互作用的过 程中时刻守恒，而不是只有始末状态才守恒。 系统内物体相互作用前总动量等于相互作用后总动量。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 ４、动量守恒定律成立条件 不受外力或受外力矢量和为零，系统的总动量守恒。 练习1、大小相等的甲、乙两球在光滑的水平桌面上相碰，甲球质量为乙球质量的4倍，当甲球以2m/s的速度与静止乙球发生正碰后，乙球获得2m/s的速度，求这时甲球的速度？ v1 甲 乙 解： （1）确定研究系统： （2）判定系统动量是否守恒 （3）确定正方向：判断始末动量 （4）列式求解 1.把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平地面上，枪发射出一颗子弹时，关于枪、弹、车，下列说法正确的是( ) A．枪和子弹组成的系统，动量守恒 B．枪和车组成的系统动量守恒 C．枪、弹、车三者组成的系统动量守恒 D．枪、弹、车三者组成的系统，因枪和子弹间有摩擦力,故动量不守恒 C 系统所受的外力有：重力、地面对木块支持力、 竖直墙对弹簧的支持力，三者之和不为零，所以 系统动量不守恒。 例： 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 问题1、一枚在空中飞行的导弹，质量为m，在某一点速度的大小为v。导弹在该点突然炸成两块，其中质量为m1的一块以速度大小v1沿v的反方向飞去，求另一块运动的速度。 v 解：设向右为正 4、动量守恒定律的其它条件 1、内力远大于外力，外力可以忽略不计，因此可认为动量守恒。 典例：爆炸过程 问题2、质量为M的小车在光滑水平面上以速度v向东行驶，一个质量为m的小球从距地面高H处自由落下，正好落入车中，此后小车的速度将多大？ 解析：作用过程竖直方向受力不为零，但水平方向受外力为零。这种情况，只在水平方向动量守恒。 2、系统外力之和不为零，当在某一方向上的外力之和为零，则在这个方向动量守恒。 典例：物体落到车上 ４、动量守恒定律成立条件 在满足下列条件之一时，系统的动量守恒： 　（1）不受外力或受外力矢量和为零，系统的总动量守恒 　（2）系统的内力远大于外力，可忽略外力，系统的总动量守恒（碰撞、爆炸） 　（3）系统在某一方向上满足上述（1）或（2），则在该方向上系统的总动量守恒 应用动量守恒定律解题“三步曲” 确定系统，判断动量是否守恒； 01 02 规定正方向，确定初、末动量 03 根据动量守恒定律列式求解。 练习2、如图所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，对两车及弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（　 　） A．先放开左手，放开右手前，系统动量 不守恒；先放开左手，再放开右手后，总动量守恒 B ．同时放开两手，系统的总动量守恒，且总动量为零 C．先放开左手，系统总动量不为零，且方向向左 D．无论何时放手，只要弹簧中有弹力，系统动量就不守恒。 ABC 5、动量守恒定律适用范围 　　　动量守恒定律是自然界最重要最普遍的规律之一。大到星球的宏观系统，小到基本粒子的微观系统，无论系统内各物体之间相互作用是什么力，只要满足上述条件，动量守恒定律都是适用的。 读书养才气， 勤奋养运气， 宽厚养大气， 澹泊养志气。 i7 奇迹班 系统动量是否守恒为什么只强调“不受外力”或“所受外力之和为零”，而不管内力的变化情况呢？ 结论： 内力不能引起系统动量的变化，系统动量的变化是由外力引起的；内力只能引起系统内动量的转移。 $$