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

该高中物理课件围绕动量守恒定律展开，通过小车碰撞、冰壶碰撞等问题导入，结合光滑水平面上两小球碰撞的推导过程，运用动量定理和牛顿第三定律得出规律，进而引入系统、内力、外力等概念，构建从具体现象到普遍规律的学习支架。 其亮点在于注重科学推理与探究，推导过程培养科学思维，讨论粗糙水平面、弹簧系统等情境下的守恒条件促进科学探究，“五性”总结强化物理观念。如子弹打木块、弹簧小车等实例分析，帮助学生构建物理观念，提升科学思维，教师使用时可系统引导学生理解和应用定律，提高教学效果。

动量守恒定律 1 问题 第一节中我们通过分析一辆运动的小车碰撞一辆静止的小车，得出碰撞前后两小车的动量之和不变的结论。对于冰壶等物体的碰撞也是这样的吗？怎么证明这一结论呢？这是一个普遍的规律吗？ 问题:如图所示，在光滑水平地面上，有质量为 m1、m2 的两小球 A、B，它们分别以速度 v1、v2 同向运动，且 v1 ＞ v2。当球 A 追上球 B 时，发生碰撞，碰撞后球 A、球 B 的速度分别为 v1´ 、v2´ 。请推导出A、B两球组成的系统在相互作用前和相互作用后总动量的关系。 故：p1+p2 = p1'+ p2' 在A、B碰撞过程中，据动量定理有: 对A: F1t= m1v1'– m1v1 对B: F2t=m2v2' – m2v2 由牛顿第三定律可知： 即： F1 = – F2 碰撞只是相互作用的一 种形式，更普遍地说，物体间相互作用的过程中，所受合外力为零，系统动量守恒。 如果有阻力f且不能忽略呢？ 对A: （F1+f1）t= m1v1'– m1v1 对B: (F2-f2)t=m2v2' – m2v2 可见，两个物体的总动量在合外力为零时相互作用前后保持不变， 即系统的总动量在碰撞前后是守恒的。如果合外力不为零，则不守恒。 讨论与交流：物体系统碰撞前后系统动量守恒的前提条件呢？ （一）几个重要的概念 （1）系统： （2）内力： （3）外力： 存在相互作用的几个物体所组成的整体，称为系统。 系统中物体间的作用力称为内力。 一对内力的冲量矢量和为零 内力可以改变单个物体的动量，不改变系统的总动量。 系统以外的物体施加给系统内物体上的力称为外力。 外力才是系统的总动量改变的原因。 动量守恒定律 （二）内容 文字表达：如果一个系统不受外力或所受合外力为零，无论这一系统的内部发生了何种形式的相互作用，这个系统的总动量保持不变，这就是动量守恒定律 等式左边是两物体相互作用前的动量. 等式右边是它们相互作用过程中任一时刻的动量. 动量守恒定律 （2）变量式 △p1=－△p2 (1)公式表达： （3）系统某一方向不受外力或所受合外力为零或外力远小于内力，则该方向动量守恒（分动量守恒）. （三）动量守恒的条件：系统不受外力或者所受合外力为零 （1）系统不受外力或所受合外力为零. （2）系统所受外力远小于内力，如碰撞或爆炸瞬间，外力可以忽略不计，动量近似守恒。 （5）普适性：动量守恒定律普遍使用，既适用于宏观、低速领域，也适用于微观、高速领域。既适用于两个物体也适用于多个物体。 （四）动量守恒定律的“五性” （1）条件性：应用时要先判断是否满足守恒条件。 （2）矢量性：动量守恒的方程是一个矢量方程。 （3）相对性：应用动量守恒定律时，应注意各个物体的速度必须是相对同一参考系的速度。 （4）同时性：动量是一个瞬时量，动量守恒中的p1 、 p2是物体相互作用前同一时刻的动量，p1'、p2'是物体相互作用过程中同一时刻的动量。 讨论在以下情况中系统的动量是否守恒，为什么？ (1) 1、如图所示，两块磁铁固定在两辆小车上， 构成一个系统。两小车分别在光滑的水平桌面上和粗糙的水平桌面上由静止释放相对运动。 子弹打入木块短暂过程： 子弹和木块构成的系统动量守恒，机械能不守恒； 子弹打入木块后压缩弹簧过程： 子弹、木块与弹簧构成的系统动量不守恒，机械能守恒。 (2) 2、子弹、木块与弹簧构成的系统。子弹打入木块后，压缩弹簧至最短的运动过程。(光滑的水平面） 讨论在以下情况中系统的动量是否守恒，为什么？ (3) 3、如图所示，子弹与沙袋构成一个系统，研究子弹打入沙袋的短暂过程和沙袋此后摆动的过程。 讨论在以下情况中系统的动量是否守恒，为什么？ 子弹打入沙袋的短暂过程： 系统动量守恒，机械能不守恒； 子弹打入沙袋后摆动过程： 系统动量不守恒，机械能可以守恒。 4、如图所示，光滑水平面上的两玩具小车中间连接一被压缩的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止。对于两车及弹簧组 成的系统，下列说法正确的是（ ） A.两手同时放开后，系统总动量始终为 0 B. 两手先后放开后，系统总动量始终为 0 C. 先放开左手紧接着放开右手后，系统总动量向右 D. 先放开左手紧接着放开右手后，系统总动量向左 AD 5、如图所示，两滑块A、B之间有一轻弹簧，滑块与弹簧不连接，用一细绳将两滑块拴接，使弹簧处于压缩状态，并将整个装置放在光滑的水平面上。从烧断细绳后到两滑块与弹簧分离的过程中，下列说法正确的是（　　） A．两滑块的动量之和变大 B．两滑块与弹簧分离后动量等大反向 C．如果两滑块的质量相等，则分离后两滑块的速率也相等 D．整个过程中两滑块的机械能增大 E．滑块和弹簧组成的系统的机械能增大 BCD 6、光滑水平面上，P物体与一个连着弹簧的静止的Q物体正碰（碰前弹簧处于原长），已知P与Q质量相等，弹簧质量忽略不计，那么当弹簧被压缩至最短时，下列的结论中正确的是( ) A．P的速度恰好为零 B．P与Q具有相同速度 C．Q刚开始运动 D．P、Q弹簧组成的系统动量守恒 BD 7、如图所示，质量为M的小车A停在光滑的水平面上，小车上表面粗糙。质量为 m 的滑块B以初速度v0滑到小车A上，车足够长，滑块不会从车上滑落，则小车的最终速度为多大？ BD 12 8、2016年上海卷.如图，粗糙水平面上，两物体A、B以轻绳相连，在恒力F作用下做匀速运动。某时刻轻绳断开，A在F牵引下继续前进，B最后静止。则在B静止前，A和B组成的系统动量______（选填：“守恒”或“不守恒”）。在B静止后，A和B组成的系统动量_________ （选填：“守恒”或“不守恒”）。 A B F 9、如下图所示，A、B两物体质量分别为mA、mB，且mA>mB，置于光滑水平面上，相距较远．将两个大小均为F的力．同时分别作用在A、B上经相同距离后，撤去两个力．两物体发生碰撞并粘在一起后将(　) A．停止运动 B．向左运动 C．向右运动 D．运动方向不能确定 守恒 不守恒 C 10、某人站在平板车上，与车一起在光滑水平面上做匀速直线运动，当人相对于车竖直向上跳起时，车的速度大小将怎样变化？ 11、如图，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下，然后滑入BC轨道，最后从C点滑出小车．已知滑块质量m＝M/2，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求滑块从小车右侧滑出的速度大小v。 不变 设m运动到B点时m、M的速度分别为v1、v2 (五)应用动量守恒定律的解题步骤 (1)明确研究对象，确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程)。 (2)进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或某一方向上是否守恒)。 (3)规定正方向，确定初、末状态动量。 (4)由动量守恒定律列出方程。 (5)代入数据，求出结果，必要时讨论说明。 牛顿第二定律 F合= ma 动量定理 F合t = mv2-mv1 动能定理 动量守恒定律 △P = 0 机械能守恒定律 △E机 = 0 能量守恒定律 △E能 = 0 16 $