第1章 第3节 动量守恒定律的应用（课件）-2018年物理同步优化指导（教科版选修3-5）

第一章　碰撞与动量守恒 第三节　动量守恒定律的应用 反馈·课堂达标 物理 选修3-5(配教科版) 预习·自主学习 探究·课堂互动 1．会用动量守恒定律定量计算碰撞问题． 2．知道反冲概念，了解火箭的工作原理． 反馈·课堂达标 物理 选修3-5(配教科版) 预习·自主学习 探究·课堂互动 反馈·课堂达标 物理 选修3-5(配教科版) 预习·自主学习 探究·课堂互动 一、碰撞问题的定量分析 1．在碰撞现象中，相互作用的时间________.外力通常__________碰撞物体之间的内力，可忽略不计，认为碰撞过程中动量守恒． 2．碰撞过程的“放大”分析 如：光滑水平面上，质量为m1的物体A以速度v1向质量为m2的静止物体B运动，B的左端连有轻弹簧． 很短 远小于 反馈·课堂达标 物理 选修3-5(配教科版) 预习·自主学习 探究·课堂互动 过程：在Ⅰ位置A、B刚好接触，弹簧开始被压缩，A开始减速，B开始加速；到Ⅱ位置A、B速度刚好相等(设为v)，弹簧被压缩到最短；再往后A、B远离，到Ⅲ位置恰好分开． (1)弹簧是完全弹性的．压缩过程系统动能减少全部转化为弹性势能，Ⅱ状态系统动能最小而弹性势能最大；分开过程弹性势能减少全部转化为动能；因此Ⅰ、Ⅲ状态系统动能相等．这种碰撞叫做弹性碰撞． 反馈·课堂达标 物理 选修3-5(配教科版) 预习·自主学习 探究·课堂互动 在位置Ⅰ和Ⅲ满足：m1v1＝m1v1′＋m2v2′，eq \f(1,2)m1veq \o\al(2,1)＝eq \f(1,2)m1veq \o\al(′2,1)＋eq \f(1,2)m2veq \o\al(′2,2) 解得v1′＝eq \f(m1－m2,m1＋m2)v1，v2′＝eq \f(2m1,m1＋m2)v1 反馈·课堂达标 物理 选修3-5(配教科版) 预习·自主学习 探究·课堂互动 讨论：①若m1＞m2，v1′＞0，v2′＞0，碰后m1、m2沿相同方向运动． ②若m1＝m2，v1′＝0，v2′＝v1碰后发生速度交换． ③若m1＜m2，v1′＜0，v2′＞0，碰后m1被反弹回． ④若m1≪m2，则v1′＝－v1，v2′＝0，碰后m1原速率反弹回，m2几乎静止不动． 反馈·课堂达标 物理 选修3-5(配教科版) 预习·自主学习 探究·课堂互动 (2)弹簧不是完全弹性的．压缩过程系统动能减少，一部分转化为弹性势能，一部分转化为内能，Ⅱ状态弹性势能仍最大，但比损失的动能小；分离过程弹性势能减少，部分转化为动能，部分转化为内能，因为全过程系统动能有损失，这种碰撞叫非弹性碰撞．此过程满足动量守恒m1v1＝m1v1′＋m2v2′，eq \f(1,2)m1veq \o\al(2,1)＞eq \f(1,2)m1veq \o\al(′2,1)＋eq \f(1,2)m2veq \o\al(′2,2). 反馈·课堂达标 物理 选修3-5(配教科版) 预习·自主学习 探究·课堂互动 (3)弹簧完全没有弹性．压缩过程系统动能减少全部转化为内能，Ⅱ状态没有弹性势能；由于没有弹性，A、B不再分开，而是共同运动，不再有分离过程，可以证明，A、B最终的共同速度为v1′＝v2′＝eq \f(m1,m1＋m2)v1.在完全非弹性碰撞过程中，系统的动能损失最大，为： ΔEk＝eq \f(1,2)m1veq \o\al(2,1)－eq \f(1,2)(m1＋m2)v′2＝eq \f(m1m2v\o\al(2,1),2m1＋m2). 反馈·课堂达标 物理 选修3-5(配教科版) 预习·自主学习 探究·课堂互动 二、反冲运动与火箭的发射 1．反冲运动 (1)定义：一个静止的物体在________的作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向________方向运动的现象． (2)特点 ①物体的不同部分在______力作用下向相反方向运动． ②反冲运动中，相互作用力一般较大，通常可以用____________________来处理这类问题． 内力 相反的 内 动量守恒定律 反馈·课堂达标 物理 选修3-5(配教科版) 预习·自主学习 探究·课堂互动 ③反冲运动中，由于有___________________转变为机械能，所以系统的总动能________. 2．火箭 工作原理：应用________的原理，火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾喷管迅速喷出时，使火箭获得巨大的________. 其他形式的能 增加 反冲 速度 反馈·课堂达标 物理 选修3-5(配教科版) 预习·自主学习 探究·课堂互动 反馈·