16.3 动量守恒定律 课件-2021-2022学年高二下学期物理人教版选修3-5

16.动量守恒定律前面已经学习了动量定理，下面再来研究两个发生相互作用的物体所组成的物体系统，在不受外力的情况下，整个物体系统的动量如何变化，二者发生相互作用前后各自的动量又发生什么变化？1.知道系统、内力、外力的概念．2.理解动量守恒定律的内容及表达式，理解其守恒的条件．3.了解动量守恒定律的普遍意义，会用动量守恒定律解决实际问题．教学目标1．系统相互作用的两个或多个物体组成

．

2．内力系统

物体间的相互作用力．

3．外力系统

的物体对系统

的物体的作用力．系统内外内一、基本概念×√V1V2m1m2(V2>V1)设：向左为正方向碰撞之前总动量：P=P1+P2=m1v1+m2v2碰撞之后总动量:P＇=P1＇+P2＇=m1v1＇+m2v2＇

理论分析

11111vmvmtF-¢=22222vmvmtF-¢=∵F1=–F2

即∴故

p=p'在碰撞过程中,由动量定理：

m1m2光滑平面FF'F=-F'F=m1a1F'=m2a2

F=-F'F=m1a1F'=m2a2

m1m2光滑平面FF'F=-F'F=m1a1F'=m2a2

二、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之和为0，这个系统的总动量保持不变。2、表达式：①

p=p′

p1+p2=p1′+p2′

m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量②Δp=0系统总动量增量为0

③Δp1=-Δp2

两物体动量增量大小相等、方向相反

3.动量守恒定律的研究对象一个相互作用的多物体组成的

。系统①不受外力或F合=0（严格条件）(系统不受外力或所受外力的矢量和为零)②F内

》F外（近似条件）

例如:爆炸、碰撞(系统所受外力之和不为零，但系统内物体间相互作用的内力远大于外力，外力相对来说可以忽略不计)③某方向上外力之和为零，在这个方向上动量守恒(系统虽受外力，且不能忽略，但在某一方向上所受外力为0，则系统在这一方向上动量守恒)4．适用条件1.把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平地面上，枪发射出子弹时，关于枪、子弹和小车的下列说法中正确的是()A.枪和子弹组成的系统动量守恒B.枪和小车组成的系统动量守恒C.若忽略不计子弹和枪筒间的摩擦，枪、小车和子弹组成的系统动量才近似守恒D.枪、子弹和小车组成的系统动量守恒D课后练习：甲、乙两人静止在光滑的冰面上，甲推乙后，结果两人向相反的方向滑去（如图），已知甲推乙之前两人的总动量为0，甲推乙后，他们都有了动量，总动量还等于0吗？甲的质量为45kg，乙的质量为50kg。甲的速率与乙的速率之比是多大？

思考与讨论木块B与水平桌面的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后，留要木块内，将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧（质量不可忽略）合在一起作为研究对象（系统），此系统从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的整个过程中，动量是否守恒？请说明理由。BAN1系统N2N4N5N6外力G内力N3思考与讨论假如将墙和弹簧去掉，问木块、子弹所组成的系统动量是否守恒？请说明理由。思考与讨论N1N2系统内力外力思考与讨论GN3思考与讨论假如将墙去掉，而换作另一块木块，问两木块、弹簧和子弹组成的系统动量是否守恒？请说明理由。系统N1N2N4N7G内力N6N3N5N8外力思考与讨论2.如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短，现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统)，则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的过程中(

)A．动量守恒，机械能守恒B．动量不守恒，机械能不守恒C．动量守恒，机械能不守恒D．动量不守恒，机械能守恒BBC例1：在列车编组站里，一辆m1＝1.8×104kg的货车在平直轨道上以v1＝2m/s的速度运动，碰上一辆m2＝2.2×104kg的静止的货车，它们碰撞后结合在一起继续运动．求货车碰撞后的速度．变式训练－0.5m/s例2：一枚在空中飞行的火箭，质量为m，在某点速度的大小为v，方向如图，导弹在该点突然炸裂成两块，其中质量m1的一块沿着v的反方向飞去，速度大小为v1，求炸裂后另一块的速度v2.例3：质量为1kg的物体在距地面高5m处由静止自由下落，正落在以5m/s速度沿光滑水平面匀速行驶的装有沙子的小车中，车与沙子的总质量为4kg，当物体与小车相对静止后，小车速度为(

)A．3m/s

B．4m/sC．5m/sD．6m/sB评价：一个m=60kg的人，站在M=100kg的小车上，一起以v1=3m/s速度在光滑水平面上匀直运动，若人以v2=4m/s的速率水平向后跳出（相对车），则小车的速度变为多少？①动量守恒定律不仅适用于正碰，也适用于斜碰；不仅适用于碰撞，也适用于任何形式的相互作用；不仅适用于两个物体组成的系统，也适用于多个物体组成的系统。三、适用范围：②动量守恒定律既适用于宏观物体的相互作用，也适用于微观粒子的相互作用，不管是低速还是高速问题均适用。适用范围————普遍适用课堂小结1.动量守恒定律的研究对象一个相互作用的多物体组成的

。2．表达式对两个物体组成的系统，常写成：p1＋p2＝

或m1v1＋m2v2＝

或者Δp1=-Δp2

3.内容：一个系统不受外力或所受外力的和为零，这个系统的总动量保持不变。叫动量守恒定律4．适用条件（1）系统不受

或者所受

的矢量和为零．（2）系统

力远大于

力时（碰撞、爆炸）.（3）系统某一方向上

，则这一方向动量

守恒。系统

外力外力内外合外力为零5、动量守恒定律四性：①系统性：描述的对象是由两个以上的物体构成的系统。②矢量性：系统内各物体相互作用前后均在同一直线上运动时，应首先选定正方向。③相对性：表达式中各速度必须是相对同一参考系。一般以地面为参考系。④同时性：初态动量的速度都应该是互相作用前同一时刻的瞬时速度，末态动量中的速度都必须是相互作用后同一时刻的瞬时速度。4、写出动量守恒表达式，求解计算系统确定守恒条件确定状态确定参考系确定正方向确定6、应用动量守恒定律解题的步骤：1、选取适当的研究对象（系统）3、选定参考系，并选取正方向。确定初、末状态各物体的动量2、进行受力分析，判断系统的动量是否守恒（矢量性）（相对性）（同时性）项目动量守恒定律内容系统不受外力或所受外力的合力为零，这个系统的动量就保持不变。公式①

或

或.