第二节 动量守恒定律一

1、动量守恒定律一动量守恒定律一教学重点与难点教学重点与难点1 1、理解动量守恒的确切含义与表达式、理解动量守恒的确切含义与表达式2 2、理解动量守恒的条件与适应范围、理解动量守恒的条件与适应范围3 3、会用动量守恒解决物理现象、会用动量守恒解决物理现象例：一个质量为例：一个质量为m m的物体静止在光滑的物体静止在光滑水平面上，在恒力水平面上，在恒力F F作用下开始运动，作用下开始运动，经过时间经过时间t t将获得多大的速度？将获得多大的速度？V=Ft/m变形后：Ft=mV问：问：要使某要使某物体获得一定速度，你可采物体获得一定速度，你可采用哪些方法？用哪些方法？教学过程教学过程一、冲量一、冲量

2、(2)矢量性：矢量性：如果如果力的方向恒定力的方向恒定，则冲，则冲量的方向与力的方向一致量的方向与力的方向一致1、定义：作用力定义：作用力F F和作用时间和作用时间t t的乘的乘 积积Ft Ft 即即I=Ft I=Ft 单位：单位：N Ns s2 2、特征：、特征：(1)(1)过程量过程量：冲量是描述力在时间上：冲量是描述力在时间上 的积累效果的积累效果例1 某物体在水平拉力某物体在水平拉力F=10N的作用下，的作用下，经过经过1s后，力的方向顺时针旋转后，力的方向顺时针旋转900，又作用了又作用了1s。求第。求第1s内、第内、第2s内力内力对物体的冲量。对物体的冲量。（思考与讨论：整个（思考

3、与讨论：整个2s内力对物体的冲量）内力对物体的冲量）二、动量二、动量2 2、特征：、特征：（1 1）状态量）状态量：反映了由两方面共同决定的物体：反映了由两方面共同决定的物体的运动状态，具有瞬时性的运动状态，具有瞬时性（2 2）矢量性：动量的方向与速度方向一致）矢量性：动量的方向与速度方向一致（3 3）相对性）相对性：动量的值是针对某个参照系而言：动量的值是针对某个参照系而言的的 1 1、定义：物体的质量、定义：物体的质量m m与速度与速度v v的乘积的乘积MvMv。 即即P=mvP=mv时时 单位：单位：kgkgm/sm/s3 3、动量变化、动量变化P P1）定义）定义：若运动物体在某一过程

4、：若运动物体在某一过程的始、末动量的始、末动量 分别为分别为P和和P。则称：则称： P=PP为物体在该为物体在该过程中的动量变化过程中的动量变化例例2 2：一个质量是：一个质量是0.1kg0.1kg的钢球，以的钢球，以6m/s6m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬的速度水平向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后被弹回，沿着同一直线以的障碍物后被弹回，沿着同一直线以6m/s6m/s的速度水平向左运动（如图）。的速度水平向左运动（如图）。碰撞前后钢球的动量有没有变化？变碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？化了多少？vv例例3 3：如图所示，一个质量是：如图所示，一个质量是0.2kg0.2kg的的

5、钢球，以钢球，以2m/s2m/s的速度斜射到坚硬的的速度斜射到坚硬的大理石板上，入射的角度是大理石板上，入射的角度是4545，速度仍为速度仍为2m/s2m/s，碰撞后被斜着弹出，碰撞后被斜着弹出，弹出的角度也是弹出的角度也是4545，速度仍为，速度仍为2m/s2m/s。你能不能用作图法求出钢球。你能不能用作图法求出钢球动量变化的大小和方向？动量变化的大小和方向？4545VV问题：问题： 在滑冰场上静止着一个大人和在滑冰场上静止着一个大人和一个小孩，他们相互推一下，会一个小孩，他们相互推一下，会出现什么样的情况？出现什么样的情况？二：二：理论推导理论推导1 1：系统：系统：相互作用的物体相互作用

6、的物体通称通称 为系统为系统。2 2：内力：系统内：内力：系统内各物体之间的各物体之间的 相互作用相互作用力叫做内力力叫做内力。3:3:外力外力：系统外的物体对系统内：系统外的物体对系统内物体的作用力物体的作用力。推导：光滑水平面上有质量为推导：光滑水平面上有质量为m m1 1 m m2 2的小球，沿同一水平方向做匀速的小球，沿同一水平方向做匀速直线运动，其速度为直线运动，其速度为V V1 1，V V2 2，且，且V V1 1VV2 2, ,碰接后两小速度分别为碰接后两小速度分别为V V1 1/ /，V V2 2/ /( (速度方向不变速度方向不变) )，问：，问：m1m2v1v2问题问题1

7、1：碰撞前系统：碰撞前系统总动量总动量是多少？是多少？问题问题2 2：碰撞后系统：碰撞后系统总动量总动量是多少？是多少？问题问题3 3：能否要据：能否要据动量定理动量定理与与牛顿牛顿第三定律第三定律推导出两者的关系？推导出两者的关系？推导过程推导过程根据动量定理：根据动量定理：对对m1: F1t=m1V1 -m1V1对对m2: F2t=m2V2 -m2V2根据牛顿第三定律：根据牛顿第三定律：F1=-F2 F1t=-F2tm1V1 -m1V1=-(m2V2 -m2V2)由此得：由此得： m1V1 +m2V2= m1V1 + m2V2 或者或者 P1+P2=P1 +P2 P=P 三：动量守恒定律三

8、：动量守恒定律1 1：内容：一个：内容：一个系统不受外力系统不受外力或或者者所受外力之和为零所受外力之和为零，这个系统，这个系统的的总动量保持不变总动量保持不变。 2 2：公式表达：公式表达：m1V1+m2V2=m1V1 +m2V2 动量守恒定律动量守恒定律P=P 或P=0 表达式表达式：P1+P2=P1 +P2 3 3：适用条件：适用条件：系统不受外力系统不受外力或者或者所受外力之和为零所受外力之和为零拓展拓展(1)(1)系统系统不受外力或受到的合外力为不受外力或受到的合外力为0 0(2)(2)系统系统内力远大于外力内力远大于外力，如，如爆炸，爆炸，火箭发射火箭发射等等(3)(3)系统系统在

9、在某一方向上某一方向上满足满足上述上述(1)(1)或或(2)(2)，则在，则在该方向该方向上系统的总动量上系统的总动量守恒。如守恒。如坦克发射炮弹。坦克发射炮弹。例：如图所示，例：如图所示，A A、B B两物体的质量比两物体的质量比m mA Am mB B=32=32，它们原来静止在平板车，它们原来静止在平板车C C上，上，A A、B B间有一根被压缩了的弹簧，间有一根被压缩了的弹簧，A A、B B与平与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面光滑板车上表面间动摩擦因数相同，地面光滑. .当弹簧突然释放后，则（当弹簧突然释放后，则（ ）A.A.A A、B B系统动量守恒系统动量守恒B.B.A A、B

10、 B、C C系统动量守恒系统动量守恒C.C.小车向左运动小车向左运动D.D.小车向右运动小车向右运动B C例2. 甲、乙两球在光滑水平面上发甲、乙两球在光滑水平面上发生碰撞。碰撞前，甲球向左运动，生碰撞。碰撞前，甲球向左运动，乙球向右运动，碰撞后一起向右乙球向右运动，碰撞后一起向右运动，由此可以判断：（运动，由此可以判断：（ ） A A甲的质量比乙小甲的质量比乙小 B B甲的初速度比乙小甲的初速度比乙小 C C甲的初动量比乙小甲的初动量比乙小 D D甲的动量变化比乙甲的动量变化比乙小小 例例3 3木块木块a a和和b b用一根轻弹簧连接起来，放在光用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，滑水平

11、面上，a a紧靠在墙壁上，在紧靠在墙壁上，在b b上施加向上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图所示，当撤去左的水平力使弹簧压缩，如图所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是（外力后，下列说法中正确的是（ ） A Aa a尚未离开墙壁前，尚未离开墙壁前，a a和和b b系统的动量守恒系统的动量守恒B Ba a尚未离开墙壁前，尚未离开墙壁前，a a与与b b系统的动量不守恒系统的动量不守恒C Ca a离开墙后，离开墙后，a a、b b系统动量守恒系统动量守恒D Da a离开墙后，离开墙后，a a、b b系统动量不守恒系统动量不守恒例题1： 质量质量m m1 1=10g=10g的小球在光滑水平面上以的小

12、球在光滑水平面上以V V1 1=30m/s=30m/s的速率向右运动，恰遇上质量的速率向右运动，恰遇上质量m m2 2=50g=50g的小球以的小球以V V2 2=10m/s=10m/s的速率向左运的速率向左运动，碰撞后小球动，碰撞后小球m m2 2恰好静止，那么碰撞恰好静止，那么碰撞后小球后小球m m1 1的速度大小是多大？方向如何？的速度大小是多大？方向如何？解：解：以水平向右方向为正方向以水平向右方向为正方向V1=30m/s, V2=-10m/s, V2 =0根据动量守恒定律：根据动量守恒定律：m1V1+m2V2= m1V1 +m2V2 解得：解得：V1 =-20m/s.解题步骤与技巧解题步骤与技巧：1.明确研究对象(相互作用的系统相互作用的系统）2 2. .对系统受力分析（判断是否满足对系统受力分析（判断是否满足 动量守恒的条件）动量守恒的条件）3.3.运动分析（明确初末速度的运动分析（明确初末速度的 大小大小及方向）