【公开课】动量守恒定律+课件高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

新知导入

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，得出碰撞前后两辆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？怎样证明这一结论呢？这是一个普遍大的规律吗？新知讲解一、相互作用的两个物体的动量变化

如图，在光滑水平桌面上做匀速运动的两个物体A、B，质量分别是m1

和m2，沿同一直线向同一方向运动，速度分别是v1和v2，v2

＞v1。当B追上A时发生碰撞。碰撞后A、B的速度分别是v1′和v2′。碰撞时，两物体之间力的作用时间很短，用Δt表示。BAv2

v1m1m2根据动量定理，对A有：对B有：根据牛顿第三定律：得两个物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和分析：BAv2

v1m1m2思考：碰撞前后满足动量之和不变的两个物体的受力情况是怎样？两个碰撞的物体在所受外部对它们的作用力的矢量和为0的情况下动量守恒。m2m1F1F2N1G1N2G2新知讲解二、动量守恒定律

一般而言，碰撞、爆炸等现象的研究对象是两个（或多个）物体。我们把有两个（或多个）相互作用的物体构成的整体叫作一个力学系统，简称系统。例如：研究炸弹的爆炸是，它的所有碎片即产生的燃气构成的整个系统是研究对象。

系统中物体间的作用力，叫作内力。系统以外的物体施加给系统内物体的力，叫作外力。1、内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。这就是动量守恒定律。2、表达式：对于两个物体组成的系统，常写成：p1+p2＝p1′+p2′或m1v1+m2v2＝m1v1′+m2v2′3、使用条件：(1)系统不受外力；(理想条件)(2)系统受到外力，但外力的合力为零；(实际条件)(3)系统所受合外力虽然不为零，但系统的内力远大于外力时，如碰撞、爆炸等现象中，系统的动量可看成近似守恒；判断对错1、对于由几个物体组成的系统，物体所受的重力为内力（

）2、某个内力和外力是相对的，与系统的选取有关（

）3、一个系统初、末状态动量大小相对，则动量守恒（

）4、只要合外力对系统做功为零，系统动量就守恒（

）5、系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零（

）√×××√思考思考1：如图所示，静止的两辆小车用细线相连，中间有一个压缩了的轻质弹簧。烧断细线后，由于弹力的作用，两辆小车分别向左、右运动，它们都获得了动量，它们的总动量是否增加了？例题例

如题所示，两小球m1和m2在光滑的水平面上沿同一直线同向匀速运动，且v1>v2，两球相撞后的速度分别为

v1′和v2′.

思考1：两球在碰撞过程中系统动量守恒吗？若守恒，请写出动量守恒表达式。【提示】守恒，m1v1+m2v2＝m1v1′+m2v2′。

思考2：试用动量定理和牛顿定律推到两球碰撞前动量m1v1+m2v2和碰后动量m1v1′+m2v2′的关系。【提示】设m1和m2间的相互作用力分别为F1和F2，相互作用时间为t，根据动量定理可得：F1t=m1v1′－m1v1，F2t=m2v2′－m2v2.

由牛顿第三定律可得：F1=－F2.

故有：（m1v1′－m1v1）=－（m2v2′－m2v2）

即：m1v1+m2v2＝m1v1′+m2v2′应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法例题例

一枚在空中飞行的火箭质量为m，在某时刻的速度为v，方向水平，燃料即将耗。此时，火箭突然炸裂成两块(如图)，其中质量为m1的一块沿着与v相反的方向飞去，速度为v1。求炸裂后另一块的速度v2。

分析：炸裂前，可以认为火箭是由质量m1和（m－m1）的两部分组成，火箭的炸裂过程可以看作炸裂的两部分相互作用的过程。在炸裂过程中，火箭受到重力的作用，所受合外力的矢量和不为0，但是所受的重力远小于爆炸时的作用力，所以可以近似认为系统满足动量守恒定律。例题例

一枚在空中飞行的火箭质量为m，在某时刻的速度为v，方向水平，燃料即将耗。此时，火箭突然炸裂成两块(如图)，其中质量为m1的一块沿着与v相反的方向飞去，速度为v1。求炸裂后另一块的速度v2。火箭炸裂前的总动量为p=mv炸裂后的总动量为：p’=m1v1+（m－m1）v2根据动量守恒定律可得：mv=m1v1+（m－m1）v2解得：解：以v的方向为正思考

思考2：系统总动量为零，是不是组成系统的每个物体的动量都等于零？【提示】不是。系统总动量为零，并不一定每个物体的动量都为零，还可以是几个物体的动量并不为了，但它们的矢量和为零。

思考3：动量守恒定律和牛顿第二定律的适用范围是否一样？【提示】动量守恒定律比牛顿运动定律的是由于范围要广。自然界中，大到天体的相互作用，小到质子、中子等基本粒子间的相互作用都遵循动量守恒定律，二对于牛顿运动定律右其局限性，它只适用于低速运动的宏观物体，对于运动速度接近光速的物体，牛顿运动定律不再适用。新知讲解三、动量守恒定律得普适性

思考2：系统总动量为零，是不是组成系统的每个物体的动量都等于零？

思考3：动量守恒定律和牛顿第二定律的适用范围是否一样？【提示】不是。系统总动量为零，并不一定每个物体的动量都为零，还可以是几个物体的动量并不为了，但它们的矢量和为零。【提示】动量守恒定律比牛顿运动定律的是由于范围要广。自然界中，大到天体的相互作用，小到质子、中子等基本粒子间的相互作用都遵循动量守恒定律，二对于牛顿运动定律右其局限性，它只适用于低速运动的宏观物体，对于运动速度接近光速的物体，牛顿运动定律不再适用。总结提升1、定律内容：一个系统不受外力或所受外力之和为零，这个系统的总

动量保持不变。2、公式表达：3、适用条件：4、应用动量守恒定律解题对于两个物体组成的系统，常写成：p1+p2＝p1′+p2′或m1v1+m2v2＝m1v1′+m2v2′(1)系统不受外力；(理想条件)(2)系统受到外力，但外力的合力为零；(实际条件)(3)系统所受合外力虽然不为零，但系统的内力远大于外力时，如碰撞、爆炸等现象中，系统的动量可看成近似守恒；课堂检测1.(多选)关于动量守恒的条件，下面说法正确的是()A．只要系统内有摩擦力，动量就不可能守恒B．只要系统所受合外力为零，系统动量就守恒C．系统加速度为零，系统动量一定守恒D．只要系统所受合外力不为零，则系统在任何方向上动量都不可能守恒BC课堂检测2.如图所示，质量为m的人站立于质量为M的平板车上，人与车以大小为v0的速度在光滑水平面上向东运动。某时刻人相对平板车以大小为v′的速度竖直跳起，人跳起后车的速度大小为

（）BA.v0－v1

B.v0

C.D.课堂检测3.如图所示，游乐场上，两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以共同的速度运动；设甲同学和他的车的总质量为150kg，碰撞前向右运动，速度的大小为4.5m/s，乙同学和他的车的总质量为200kg.碰撞前向左运动，速度的大小为4.25m/s，则碰撞后两车共同的运动速度为(取向右为正方向)__