动量守恒定律

1、1动量守恒定律动量守恒定律2课前自主学案课前自主学案核心要点突破核心要点突破课标定位课标定位课堂互动讲练课堂互动讲练第第二二节节知能优化训练知能优化训练3课标定位课标定位学习目标：学习目标：1.理解冲量的概念，知道冲量是矢理解冲量的概念，知道冲量是矢量量2理解动量的概念，知道动量是矢量理解动量的概念，知道动量是矢量3知道动量的改变量是矢量，会正确计算一维动知道动量的改变量是矢量，会正确计算一维动量的改变量量的改变量4理解动量定理的确切含义，会用动量定理解释理解动量定理的确切含义，会用动量定理解释现象、解决问题现象、解决问题5理解动量守恒定律的确切含义和表达式，知道理解动量守恒定律的确切含义和表

2、达式，知道定律的适用条件，并能区分内力、外力定律的适用条件，并能区分内力、外力4重点难点：重点难点：1.动量、冲量和动量变化的概动量、冲量和动量变化的概念念2动量定理、动量守恒定律的应用动量定理、动量守恒定律的应用3应用动量定理解释现象应用动量定理解释现象4理解动量守恒定律的条件和内容理解动量守恒定律的条件和内容5课前自主学案课前自主学案一、动量及其改变一、动量及其改变1冲量冲量(1)定义：物体受到的定义：物体受到的_与与_的的乘积，叫做力的冲量乘积，叫做力的冲量(2)公式：公式：I_.(3)单位：冲量的单位是单位：冲量的单位是_，符号是，符号是_.(4)矢量性：冲量是矢量，方向不变的力的冲矢

3、量性：冲量是矢量，方向不变的力的冲量方向与力的方向相同量方向与力的方向相同力力力的作用时间力的作用时间Ft牛顿牛顿秒秒Ns62动量动量(1)定义：运动物体的定义：运动物体的_和和_的乘积的乘积(2)公式：公式：p_.(3)单位：动量的单位是单位：动量的单位是_，符号，符号是是_.(4)矢量性：动量是矢量，它的方向与矢量性：动量是矢量，它的方向与_的的方向相同方向相同质量质量速度速度mv千克米每秒千克米每秒kgm/s速度速度73动量定理动量定理(1)内容：物体所受内容：物体所受_等于物体动等于物体动量的改变量量的改变量(2)公式：公式：_.合力的冲量合力的冲量Ftmvmv8思考感悟思考感悟用一条

4、细线悬挂着一个重物，把重物拿到悬用一条细线悬挂着一个重物，把重物拿到悬挂点附近，然后释放，重物可以把细线拉挂点附近，然后释放，重物可以把细线拉断如果在细线上端拴一段橡皮筋，再把重断如果在细线上端拴一段橡皮筋，再把重物拿到悬挂点附近释放，细线就不会被拉断物拿到悬挂点附近释放，细线就不会被拉断了想想这是什么道理？了想想这是什么道理？图图1219提示：提示：拴上橡皮筋后，延长了力的作用时间，拴上橡皮筋后，延长了力的作用时间，由动量定理可知，细线上的张力减小，细线由动量定理可知，细线上的张力减小，细线就不会被拉断了就不会被拉断了10二、碰撞中的动量守恒定律二、碰撞中的动量守恒定律1系统内力和外力系统内

5、力和外力(1)系统：两个系统：两个(或多个或多个) _的物体称的物体称为系统为系统(2)内力：系统内各物体间的相互作用力叫做内力：系统内各物体间的相互作用力叫做内力内力(3)外力：系统外部的其他物体对系统的作用外力：系统外部的其他物体对系统的作用力叫做外力力叫做外力相互作用相互作用112探究碰撞中的动量守恒探究碰撞中的动量守恒(1)器材器材气垫导轨，气垫导轨，_，两辆质量相同的，两辆质量相同的小车，弹簧，细线，砝码，双面胶小车，弹簧，细线，砝码，双面胶(2)实验步骤实验步骤调整导轨使之处于调整导轨使之处于_，并使光电计，并使光电计时器系统正常工作时器系统正常工作导轨上一小车静止，用另一小车与其

6、碰撞，导轨上一小车静止，用另一小车与其碰撞，观察两小车的速度变化观察两小车的速度变化光电计时器光电计时器水平状态水平状态12如图如图122所示，将两小车用压缩的弹簧所示，将两小车用压缩的弹簧连接在一起，烧断细线，观察两小车的运动连接在一起，烧断细线，观察两小车的运动速度速度图图12213在一小车上贴上双面胶，用另一小车碰撞在一小车上贴上双面胶，用另一小车碰撞它，使两小车随后粘在一起运动，观察小车它，使两小车随后粘在一起运动，观察小车碰撞前、后速度的变化碰撞前、后速度的变化改变其中某一小车的质量，重复以上步改变其中某一小车的质量，重复以上步骤骤(3)实验结论：物体在碰撞时，如果系统所受实验结论：

7、物体在碰撞时，如果系统所受到的合外力为零，则系统的总动量保持不到的合外力为零，则系统的总动量保持不变变143动量守恒定律动量守恒定律(1)内容：如果系统所受到的内容：如果系统所受到的_，则，则系统的总动量保持不变系统的总动量保持不变(2)成立条件：系统所受到的合外力为成立条件：系统所受到的合外力为_(3)表达式：表达式：_.合外力为零合外力为零零零m1v1m2v2m1v1m2v215核心要点突破核心要点突破一、对冲量的理解一、对冲量的理解1冲量是过程量，它是力在一段时间内的冲量是过程量，它是力在一段时间内的积累，它取决于力和时间这两个因素所积累，它取决于力和时间这两个因素所以求冲量时一定要明确

8、所求的是哪一个力以求冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量在哪一段时间内的冲量162根据冲量的定义式根据冲量的定义式IFt只能直接求恒力只能直接求恒力的冲量，对于变力的冲量，无论是力的大小的冲量，对于变力的冲量，无论是力的大小还是力的方向发生变化，都不能直接应用此还是力的方向发生变化，都不能直接应用此公式计算譬如，求向心力的冲量时，就不公式计算譬如，求向心力的冲量时，就不能用向心力直接乘以作用的时间来求，因为能用向心力直接乘以作用的时间来求，因为向心力的方向时刻在变，此种情况虽然不能向心力的方向时刻在变，此种情况虽然不能直接由冲量的定义式求得冲量，但可以根据直接由冲量的定义式求得

9、冲量，但可以根据动量定理，由物体动量的变化间接求得物体动量定理，由物体动量的变化间接求得物体所受外力的冲量所受外力的冲量173冲量是矢量，当力的方向不变时，冲量的冲量是矢量，当力的方向不变时，冲量的方向跟力的方向相同，当力的方向变化时，方向跟力的方向相同，当力的方向变化时，冲量的方向一般要根据动量定理来判断，即冲量的方向一般要根据动量定理来判断，即冲量的方向跟动量变化的方向相同冲量的方向跟动量变化的方向相同4计算力的冲量时，一定要搞清楚让求的是计算力的冲量时，一定要搞清楚让求的是合力的还是某一个力的冲量，然后再计算合力的还是某一个力的冲量，然后再计算18二、对动量的理解二、对动量的理解1动量的

10、认识动量的认识(1)动量是状态量，具有瞬时性，动量是状态量，具有瞬时性，pmv中的中的速度速度v是瞬时速度是瞬时速度(2)动量的相对性，因物体的速度与参考系的动量的相对性，因物体的速度与参考系的选取有关，故物体动量值也与参考系选取有选取有关，故物体动量值也与参考系选取有关关(中学阶段一般选地面为参考系中学阶段一般选地面为参考系)192动量、速度与动能的区别与联系动量、速度与动能的区别与联系(1)动量与速度的区别与联系动量与速度的区别与联系联系：动量和速度都是描述物体运动状态联系：动量和速度都是描述物体运动状态的物理量，都是矢量，动量的方向与速度方的物理量，都是矢量，动量的方向与速度方向相同，向

11、相同，pmv.区别：速度描述物体运动的快慢和方向；区别：速度描述物体运动的快慢和方向；动量描述物体运动方面更进一步，更能体现动量描述物体运动方面更进一步，更能体现运动物体的作用效果运动物体的作用效果20(2)动量与动能的区别与联系动量与动能的区别与联系2122特别提醒：特别提醒：动能是标量，动能变化是其大小动能是标量，动能变化是其大小变化，故动量必定变化但若动量变化，可变化，故动量必定变化但若动量变化，可能是其方向变化而大小不变，故动能不一定能是其方向变化而大小不变，故动能不一定变化变化23即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1.(单选单选)关于物体的动量，下列说法中正确的

12、关于物体的动量，下列说法中正确的是是()A物体的动量越大，其惯性越大物体的动量越大，其惯性越大B物体的动量越大，其速度越大物体的动量越大，其速度越大C物体的动量越大，其动能越大物体的动量越大，其动能越大D物体的动量发生变化，其动能可能不变物体的动量发生变化，其动能可能不变24解析：解析：选选D.动量取决于质量和速度两个因素，动量取决于质量和速度两个因素，动量是矢量，其方向与速度方向相同，动量动量是矢量，其方向与速度方向相同，动量变化时，可能是大小变化，也可能是方向变变化时，可能是大小变化，也可能是方向变化化25三、动量定理的理解三、动量定理的理解1动量定理描述的是一个过程，它表明物体动量定理描

13、述的是一个过程，它表明物体所受合外力的冲量是物体动量变化的原因，所受合外力的冲量是物体动量变化的原因，物体动量的变化是它受到的外力作用经过一物体动量的变化是它受到的外力作用经过一段时间积累的结果段时间积累的结果2公式公式Ftpmvtmv0中，中，p指的是动指的是动量的变化，不能理解为动量，它的方向与动量的变化，不能理解为动量，它的方向与动量的方向可以相同，也可以相反，甚至可以量的方向可以相同，也可以相反，甚至可以和动量方向成任意角度，但和动量方向成任意角度，但p的方向一定跟的方向一定跟合外力冲量合外力冲量I合合的方向相同的方向相同263动量定理动量定理Ftmvtmv0是一个矢量式，是一个矢量式

14、，运算应遵循平行四边形定则若公式中各量运算应遵循平行四边形定则若公式中各量均在一条直线上，可规定某一方向为正，根均在一条直线上，可规定某一方向为正，根据题设给出各量的方向研究它们的正负，从据题设给出各量的方向研究它们的正负，从而把矢量运算简化为代数运算而把矢量运算简化为代数运算274.动量定理公式中动量定理公式中mvtmv0是研究对象的动是研究对象的动量的改变量，公式中的量的改变量，公式中的“”号是运算符号，号是运算符号，与正方向的选取无关与正方向的选取无关5动量定理说明合外力的冲量与研究对象的动量定理说明合外力的冲量与研究对象的动量增量的数值相同，方向一致，单位等效，动量增量的数值相同，方向

15、一致，单位等效，但不能认为合外力的冲量就是动量的增量但不能认为合外力的冲量就是动量的增量6动量定理既适用于恒力，也适用于变力，动量定理既适用于恒力，也适用于变力，对于变力的情况，动量定理中的对于变力的情况，动量定理中的F应理解为变应理解为变力在作用时间内的平均值力在作用时间内的平均值28即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2.(单选单选)从同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地从同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上易碎，而掉在地毯上就不易碎，这是因为上易碎，而掉在地毯上就不易碎，这是因为玻璃杯掉在水泥地上时玻璃杯掉在水泥地上时()A受到的冲量大受到的冲量大B受到地面的作用力大受到地面的

16、作用力大C动量的变化量大动量的变化量大 D动量大动量大2930四、动量守恒定律的理解四、动量守恒定律的理解1研究对象：相互作用的物体组成的系统研究对象：相互作用的物体组成的系统2正确理解正确理解“总动量保持不变总动量保持不变”，不仅指系，不仅指系统的初、末两个时刻的总动量相等，而且指统的初、末两个时刻的总动量相等，而且指系统在整个过程中任意两个时刻的总动量相系统在整个过程中任意两个时刻的总动量相等等313动量守恒定律的不同表达式及含义动量守恒定律的不同表达式及含义(1)pp(系统相互作用前的总动量系统相互作用前的总动量p等于相互等于相互作用后的总动量作用后的总动量p)(2)p0(系统总动量的增

17、量为系统总动量的增量为0)(3)p1p2(两个物体组成的系统中，各两个物体组成的系统中，各自动量的增量大小相等、方向相反自动量的增量大小相等、方向相反)(4)m1v1m2v2m1v1m2v2(两个物体组成两个物体组成的系统中，相互作用前的总动量等于相互作的系统中，相互作用前的总动量等于相互作用后两个物体的总动量用后两个物体的总动量)324动量守恒定律的动量守恒定律的“五性五性”(1)矢量性：定律的表达式是一个矢量式，其矢量性：定律的表达式是一个矢量式，其矢量性表现在：该式说明系统的总动量在矢量性表现在：该式说明系统的总动量在相互作用前后不仅大小相等，方向也相相互作用前后不仅大小相等，方向也相同

18、在求初、末状态的总动量同在求初、末状态的总动量 pp1p2和和 pp1p2时，要按矢量运算法时，要按矢量运算法则计算如果各物体动量的方向在同一直线则计算如果各物体动量的方向在同一直线上，要选取一正方向，将矢量运算转化为代上，要选取一正方向，将矢量运算转化为代数运算数运算33(2)相对性：动量守恒定律中，系统中各物体相对性：动量守恒定律中，系统中各物体在相互作用前后的动量，必须相对于同一惯在相互作用前后的动量，必须相对于同一惯性系，各物体的速度通常均为对地的速度性系，各物体的速度通常均为对地的速度(3)条件性：动量守恒定律是有条件的，应用条件性：动量守恒定律是有条件的，应用时一定要首先判断系统是

19、否满足守恒条件时一定要首先判断系统是否满足守恒条件34355动量是否守恒的判断动量是否守恒的判断要判断一个具体的物理过程中动量是否守恒，要判断一个具体的物理过程中动量是否守恒，首先要对这一系统进行受力分析，再根据受首先要对这一系统进行受力分析，再根据受力情况进行判断，下列情况动量守恒定律成力情况进行判断，下列情况动量守恒定律成立立(1)物体不受外力作用物体不受外力作用(2)物体受外力作用，但合外力为零物体受外力作用，但合外力为零36(3)物体受外力作用，合外力也不为零，但合物体受外力作用，合外力也不为零，但合外力远远小于物体间的相互作用力外力远远小于物体间的相互作用力(即系统内即系统内力远大于

20、外力力远大于外力)(4)物体受外力作用，合外力也不为零，但在物体受外力作用，合外力也不为零，但在某一方向上合力为零，则物体在这一方向上某一方向上合力为零，则物体在这一方向上动量守恒动量守恒37即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)3(双选双选)木块木块a和和b用一根轻弹簧连接起来，用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在紧靠在墙壁上，在b上上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图施加向左的水平力使弹簧压缩，如图123所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是()图图12338Aa尚未离开墙壁前，尚未离开墙壁前，a

21、和和b系统的动量守恒系统的动量守恒Ba尚未离开墙壁前，尚未离开墙壁前，a和和b系统的动量不守系统的动量不守恒恒Ca离开墙后，离开墙后，a、b系统动量守恒系统动量守恒Da离开墙后，离开墙后，a、b系统动量不守恒系统动量不守恒39解析：解析：选选BC.撤去外力后，撤去外力后，a尚未离开墙壁前，尚未离开墙壁前，弹簧对弹簧对a有弹力，因此墙壁必然对有弹力，因此墙壁必然对a有压力，有压力，则则a和和b的系统所受合外力不为零，动量不守的系统所受合外力不为零，动量不守恒，恒，B项正确；项正确；a离开墙后，离开墙后，a和和b组成的系统组成的系统所受外力只有竖直方向的重力和支持力，且所受外力只有竖直方向的重力和

22、支持力，且这两个力的合力为零，因此这两个力的合力为零，因此a、b系统动量守系统动量守恒，恒，C项正确项正确40课堂互动讲练课堂互动讲练动量定理的理解与应用动量定理的理解与应用 赵冲喜欢做赵冲喜欢做“蹦极蹦极”运动，用原长运动，用原长15 m的橡皮绳拴住身体从高空跃下，若赵冲质的橡皮绳拴住身体从高空跃下，若赵冲质量为量为50 kg，从，从50 m高处由静止下落，到运高处由静止下落，到运动到最低点所用时间为动到最低点所用时间为4 s，则橡皮绳对人，则橡皮绳对人的平均作用力约为的平均作用力约为_(取取g10 m/s2)4142【答案答案】870 N【方法总结方法总结】应用动量定理解题的方法步应用动量

23、定理解题的方法步骤：骤：(1)确定研究对象和研究的物理过程确定研究对象和研究的物理过程(2)受力分析求出合外力的冲量受力分析求出合外力的冲量(3)列出动量定理方程求解列出动量定理方程求解43 为了为了“探究碰撞中的动量守恒探究碰撞中的动量守恒”，可，可以在气垫导轨上进行实验，这样就可以大大以在气垫导轨上进行实验，这样就可以大大减小阻力，使滑块在碰撞前后的运动可以看减小阻力，使滑块在碰撞前后的运动可以看成是匀速运动，使实验的可靠性及准确度得成是匀速运动，使实验的可靠性及准确度得以提高在某次实验中，以提高在某次实验中，A、B两铝制滑块在两铝制滑块在一水平长气垫导轨上相碰，用闪光照相每隔一水平长气垫

24、导轨上相碰，用闪光照相每隔0.4 s的时间拍摄一次照片，每次拍摄时闪光的时间拍摄一次照片，每次拍摄时闪光的延续时间很短，可以忽略的延续时间很短，可以忽略探究碰撞中的动量守恒探究碰撞中的动量守恒44如图如图124所示，已知所示，已知A、B之间的质量关之间的质量关系是系是mB1.5mA，拍摄共进行了，拍摄共进行了4次，第一次次，第一次是在两滑块相撞之前，以后的三次是在碰撞是在两滑块相撞之前，以后的三次是在碰撞之后，之后，A原来处于静止状态，设原来处于静止状态，设A、B滑块在滑块在拍摄闪光照片的这段时间内是在拍摄闪光照片的这段时间内是在10 cm和和105 cm这段范围内运动，这段范围内运动，(以滑

25、块上的箭头位置以滑块上的箭头位置为准为准)，试根据闪光照相求出：，试根据闪光照相求出：图图12445(1)A、B两滑块碰撞前后的速度各为多少？两滑块碰撞前后的速度各为多少？(2)根据闪光照片分析说明两滑块碰撞前后两个物体根据闪光照片分析说明两滑块碰撞前后两个物体的质量与速度乘积之和是不是不变量？的质量与速度乘积之和是不是不变量？【精讲精析精讲精析】通过闪光照片的刻度通过闪光照片的刻度60 cm80 cm算出滑块算出滑块B碰撞后的速度，根据刻度碰撞后的速度，根据刻度45 cm75 cm算出滑块算出滑块A碰撞后的速度再根据碰撞后到第二次拍碰撞后的速度再根据碰撞后到第二次拍摄照片滑块摄照片滑块A的位

26、移和速度，求出碰撞后到第二次拍的位移和速度，求出碰撞后到第二次拍摄照片所用的时间，即可求出第一次拍摄照片到碰摄照片所用的时间，即可求出第一次拍摄照片到碰撞时经历的时间，这样就可以求出碰撞前滑块撞时经历的时间，这样就可以求出碰撞前滑块B的速的速度，最后算出度，最后算出A、B各自的速度和各自的质量的乘积，各自的速度和各自的质量的乘积，比较碰撞前后质量与速度乘积的总和比较碰撞前后质量与速度乘积的总和4647(2)碰撞前：碰撞前：mAvAmBvB1.5 m/smA，碰，碰撞后：撞后：mAvAmBvB0.75 m/smA0.50 m/s1.5mA1.5 m/smA，即碰撞前后，即碰撞前后两个滑块各自的质

27、量与各自的速度的乘积之两个滑块各自的质量与各自的速度的乘积之和是不变量和是不变量【答案答案】(1)A滑块：滑块：0、0.75 m/s；B滑块：滑块：1 m/s、0.50 m/s.(2)是不变量是不变量4849动量守恒的条件动量守恒的条件图图12550A若若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数与平板车上表面间的动摩擦因数相同，相同，A、B组成的系统动量守恒组成的系统动量守恒B若若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数与平板车上表面间的动摩擦因数相同，相同，A、B、C组成的系统动量守恒组成的系统动量守恒C若若A、B所受的摩擦力大小相等，所受的摩擦力大小相等，A、B组组成的系统动量守恒成的系统动量守恒D若

28、若A、B所受的摩擦力大小相等，所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成的系统动量守恒组成的系统动量守恒51【精讲精析精讲精析】如果如果A、B与平板车上表面间的动与平板车上表面间的动摩擦因数相同，弹簧释放后摩擦因数相同，弹簧释放后A、B分别相对小车向分别相对小车向左、向右滑动，它们所受的滑动摩擦力左、向右滑动，它们所受的滑动摩擦力fA向右，向右，fB向左，由于向左，由于mA mB3 2，所以，所以fA fB3 2，则则A、B组成系统所受的外力之和不为零，故其动组成系统所受的外力之和不为零，故其动量不守恒，量不守恒，A选项错对选项错对A、B、C组成的系统，组成的系统，A、B与与C间的摩擦力为内力，该系统所受的外力为竖间的摩擦力为内力，该系统所受的外力为竖直方向的重力和支持力，它们的合力为零，故该系直方向的重力和支持力，它们的合力为零，故该系统的动量守恒，统的动量守恒，B、D选项均正确若选项均正确若A、B所受摩所受摩擦力大小相等，则擦力大小相等，则A、B组成的系统所受外力之和组成