1.3 动量守恒定律 课件 -2025-2026学年高二上学期物理粤教版选择性必修第一册

该高中物理课件聚焦“动量守恒定律”，涵盖定律推导、内力外力概念、适用条件及实验验证。通过滑冰场推人情境导入，结合两小球碰撞模型推导规律，对比无摩擦与有摩擦情况引出内力外力，构建从具体到抽象的学习支架。 其亮点在于以科学思维中的模型建构和科学推理为核心，通过碰撞过程受力分析推导定律，实验验证环节用斜槽小球平抛、长度代替速度测量，培养科学探究能力。实验步骤强调多次测量取平均落点，提升数据可靠性，助力学生深化物理观念，教师可高效实施探究式教学。

第一章 动量和动量守恒定律 第3节 动量守恒定律 有两位同学原来静止在滑冰场上，不论谁推谁一下(如图)，两个人都会向相反方向滑去，他们的动量都发生了变化。两个人本来都没有动量，现在都有了动量，他们的动量变化遵从什么规律呢？ 思考：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？ v2 v1 v2′ v1′ m2 m2 m1 m1 碰前 碰后 碰中 v> v 两个小球相撞后，它们各自的动量都发生了改变，因为碰撞过程中受到了对方的冲量。 一、动量守恒定律的推导 思考：碰后各自动量改变了多少？动量的改变量有什么关系？ v2 v1 v2′ v1′ m2 m2 m1 m1 碰前 碰后 碰中 v> v F2 F1 对m1： 对m2： 根据牛顿第三定律：F1= -F2 ，故： m1的动量的增加量等于m2的动量的减少量 v2 v1 v2′ v1′ m2 m2 m1 m1 碰前 碰后 碰中 v> v F2 F1 m1的动量的增加量等于m2的动量的减少量 两个物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和,即总动量守恒 ①相互作用力：F1= -F2 ，故： ② ：m1的动量的增加量等于m2的动量的减少量 ③一对相互作用力引起两个物体动量的转移，但不会改变系统的总动量。 相互作用的两个物体的动量改变 思考：如果水平面不光滑，碰撞前后，m1的动量增加量是否还等于的m2动量减少量呢？ v2 v1 v2′ v1′ m2 m2 m1 m1 碰前 碰后 碰中 v> v F2 F1 对m1： 对m2： 即：m1的动量的增加量不等于m2的动量的减少量 ①系统：两个（或多个）相互作用的物体构成的整体叫做系统。 ②内力：系统中物体间的相互作用力叫做内力。 ③外力：系统以外的物体施加给系统内物体的力叫做外力。 1.内力和外力 内力的冲量不会改变系统的总动量。 外力的冲量会引起系统总动量的变化，除非合外力为0。 m2 m1 F1 F2 N1 G1 N2 G2 系统 2.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。 （2）表达式： 系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量 系统总动量增量为0 两物体动量增量大小相等、方向相反 ① p＝p′ p1＋p2＝p′1＋p′2 m1v′1＋ m2v′2 ＝ m1v1 ＋m2v2 ②Δp＝0 ③Δ p1 ＝– Δ p2 ①当F内F外时，系统动量可视为守恒； 如抛出去的手榴弹在空中爆炸的瞬间，火药施加的作用力远大于其重力，重力完全可以忽略不计，动量视为守恒；两节火车车厢在铁轨上相碰时，在碰撞瞬间，车厢间的作用力远大于铁轨给车厢的摩擦力，动量视为守恒。 ②若系统受到的合外力不为零，但在某个方向上的合外力为零，则这个方向的动量守恒。 3. 适用条件：系统不受外力或者所受外力的和为零。 二、动量守恒定律的验证 1.实验装置： 建立情境的器材：斜槽、铅锤、两个半径相同而质量不同的小球 采集信息的器材：白纸、复写纸、圆规 测量数据的器材：天平、刻度尺 将钢球从斜槽上某一位置由静止释放，记录下该位置。离开后小球做平抛运动，落点为P点。OP为钢球平抛位移。OP=v0t. 将玻璃球置于斜槽末端，将钢球从同一位置释放， 和玻璃球碰撞后，均作平抛运动，落点分别为M点 和N点，OM=v1t，ON=v2t. 由于平抛运动时间t相同，水平位移正比于速度。 若动量守恒，有m1OP=m1OM+m2ON. 2.实验原理 本实验设计思想巧妙之处在于用长度测量代替速度测量。 3.实验步骤 （1）测质量：用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球。 （2）安装：按照图甲所示安装实验装置，调整固定斜槽使斜槽底端水平。 （3）铺纸：白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好，记下重垂线所指的位置O。 （4）放球找点，不放被撞小球，每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次。用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面。圆心F就是小球落点的平均位置。 圆心即为小球平均落点 （5）碰撞找点，把被撞小球放在斜槽末端，每次让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次。同理求出入射小球落点的平均位置 M 和被碰小球落点的平均位置N。 （6）验证：用刻度尺测出线段 OM、OP、ON 的长度，把两小球的质量和相应的水平位移数值代入m1·OP=m1·OM+m2·ON，看等式是否成立。 （7）结束：整理好实验器材放回原处。 注意事项 （1）碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰” （2）斜槽末端的切线必须水平，入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放。 （3）地面须水平，白纸铺好后实验过程中不能移动，否则会造成很大的误差。 （2）公式：m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2' （3）条件 （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 ①系统不受外力； ②系统受到外力，但外力的合力为零； ③系统所受外力合力不为零，但系统内力远大于外力 ④在某一方向上不受外力或合外力为零或内力远大于外力。 1. 关于系统动量守恒的条件，下列说法中正确的是（ ） A．只要系统内存在摩擦力，系统的动量就不可能守恒 B．只要系统中有一个物体具有加速度，系统的动量就不守恒 C．只要系统所受的合外力为零，系统的动量就守恒 D．系统中所有物体的加速度都为零时，系统的总动量不一定守恒 C 2.如图所示，在光滑的水平面上，一个人站在平板车上用锤子连续敲打小车。初始时，人、车、锤都静止。下列说法正确的是（　　） A．在连续敲打的过程中，小车始终保持静止 B．人、车和锤组成的系统机械能守恒 C．人、车和锤组成的系统动量守恒 D．若地面足够粗糙，连续敲打可使小车向右运动 D 3.某同学用如图甲所示装置来验证动量守恒定律，实验时先让小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下痕迹，重复10次；然后再把小球b静置在斜槽轨道末端，让小球a仍从原固定点由静止开始滚下，和小球b相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．回答下列问题： (1)在安装实验器材时斜槽的末端应 ． (2)小球a、b质量ma、mb的大小关系应满足ma mb，两球的半径应满足ra________rb.(均选填“＞”“＜”或“＝”) (3)本实验中小球平均落地点的位置距O点的距离如图乙所示，小球a、b碰后的平均落地点依次是图乙中的________点和________点． A C 保持水平 ＞ ＝ (4)在本实验中，验证动量守恒的式子是下列选项中的________． A．ma·OC＝ma·OA＋mb·OB B．ma·OB＝ma·OA＋mb·OC C．ma·OA＝ma·OB＋mb·OC B $