1.3动量守恒定律（课件）高二物理（人教版2019选择性）

第一章：第3节动量守恒定律高中物理选择性必修第一册主讲老师：×××目录CONTENT高中物理选择性必修第一册相互作用的两个物体的动量改变动量守恒定律动量守恒定律的普适性新课引入01.高中物理选择性必修第一册

对于冰壶等物体的碰撞也是这样么？怎样证明这一结论？这是一个普遍的规律么？

第一节中我们通过分析一辆小车碰撞一辆静止小车，得出碰撞前后两辆小车的动量之和不变的结论。新课引入02.高中物理选择性必修第一册FF·Δt=

mv'

–mv0=Δpv0接下来我们用动量定理分别研究两个相互作用的物体，看看是否会有新收获？v'Fmm动量定理给出了单个物体受力与动量变化量之间的关系v'动量改变第一部分高中物理选择性必修第一册相互作用的两个物体的动量改变01.问题1：两个小球相撞后，它们的动量是否变化？动量改变的原因是什么？两个小球相撞后，它们的各自的动量都发生改变，因为受到对方的冲量。问题2：碰后各自动量改变了多少？动量的改变量有什么关系？v1v2v1′v2′m1m1m2m2碰前碰后高中物理选择性必修第一册

ABm2m1m2m1m2m1AB光滑F2F1取向右为正方向对A：对B：根据牛顿第三定律：

p′1+p′2=p1+

p202.相互作用的两个物体的动量之和两个物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和高中物理选择性必修第一册

ABm2m1m2m1N1G1N2G2F1F2系统内力外力问题3：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。03.相互作用的两个物体的受力情况动量守恒定律第二部分高中物理选择性必修第一册系统：由两个(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(system)。内力：系统中物体间的作用力，叫作内力(internalforce)；外力：系统以外的物体施加给系统内物体的力，叫作外力(externalforce)；01.两个物体间相互作用的力一般而言，碰撞、爆炸等现象的研究对象是两个(或多个)物体。理论和实验都表明：高中物理选择性必修第一册动量守恒定律02.1.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（lawofconservwationofmomentum）。2.表达式：（1）p＝p′或m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′(系统作用前的总动量等于作用后的总动量)．（2）Δp1＝－Δp2或m1Δv1＝－m2Δv2(系统内一个物体的动量变化与另一物体的动量变化等大反向)（3）Δp＝0(系统总动量的变化量为零)高中物理选择性必修第一册动量守恒定律的适用条件03.1.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);在光滑水平面上有两个载有磁铁的相对运动的小车，两小车组成的系统动量守恒么？N2G2N1G1F1F2两小车在运动过程中，相互排斥的磁力属于内力，整个系统的外力即重力和支持力的和为零，所以系统动量守恒。高中物理选择性必修第一册3.系统所受外力合力不为零，但系统内力远大于外力（如碰撞、爆炸等），外力相对来说可以忽略不计，因而系统动量近似守恒(近似条件）;4.系统总的来看虽不符合以上三条中的任何一条，但在某一方向上符合以上三条中的某一条，则系统在这一方向上动量守恒.(单向条件);mv1v2mv1+(-Mv2)=0动量守恒定律的适用条件04.高中物理选择性必修第一册实例分析：斜面与滑块05.斜面置于光滑水平面上，木块沿光滑斜面滑下，则木块与斜面组成的系统受到几个作用力？哪些力是内力？哪些是外力？系统动量守恒吗？竖直方向失重：N<(M+m)g

系统动量不守恒。斜面粗糙但地面仍然光滑，系统水平方向动量还守恒吗？系统水平方向不受外力作用，水平方向动量守恒在物块下滑的过程中系统水平方向动量守恒吗？滑块和斜面间的摩擦为内力，系统水平方向动量守恒NMgmgN1N'1高中物理选择性必修第一册实例分析：铁锤与小车06.在光滑的水平面上有一辆平板车，一个人站在车上用大锤敲打车的左端，如图所示，在连续地敲打下，这辆车A.左右来回运动B.向左运动C.向右运动D.静止不动高中物理选择性必修第一册实例分析：铁锤与小车07.人、车系统水平方向不受外力作用，水平方向动量守恒，系统初动量为零，任何一时刻系统动量矢量和必定都为零，当锤向左运动，小车就向右运动，大锤向右运动，小车向左运动，铁锤静止，小车也静止，所以在水平面上左、右往返运动．车不会持续地向右驶去.高中物理选择性必修第一册实验验证01.高中物理选择性必修第一册【例题1】在列车编组站里，一辆质量为1.8×104kg的货车在平直轨道上以2m/s的速度运动，碰上一辆质量为2.2×104kg的静止货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，求货车碰撞后的运动速度。审题指导③本题中研究的是哪一个过程？该过程的初状态和末状态分别是什么？①本题中相互作用的系统是什么？②分析系统受到哪几个外力的作用？是否符合动量守恒的条件？碰撞前、后地面摩擦力和空气阻力远小于内力动量守恒

m1m2系统N1N2F2内力外力F1G1G2教材例题09.高中物理选择性必修第一册

m1m2【解析】以碰前货车的运动方向为正方向，设两车结合后的速度为v。v1=2

m/s

，v2=0两车碰撞前的总动量为两车碰撞后的总动量为由动量守恒定律可得：=0.9m/s

【例题1】在列车编组站里，一辆质量为1.8×104kg的货车在平直轨道上以2m/s的速度运动，碰上一辆质量为2.2×104kg的静止货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，求货车碰撞后的运动速度。例题解析10.高中物理选择性必修第一册教材例题11.【例题2】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。高中物理选择性必修第一册

m1m-m1火箭炸裂前的总动量为炸裂后的总动量为根据动量守恒定律可得：【解析】以v的方向为正【例题2】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。例题解析12.高中物理选择性必修第一册例题拓展13.【例题2变形】一枚在空中飞行的火箭，质量为m,在某时刻的速度为v,燃料即将耗尽。此时火箭突然炸裂成两块，其中质量为m1的一块沿着与初速度相同的方向飞去，速度为v1。求炸裂后另一块的速度v2。问题1.此题的条件与原题有哪些变化?问题2.在此爆炸过程中动量还守恒吗?你是如何判断是否守恒的?如果守恒，其动量守恒的表达式如何写?问题3.另一块的飞行方向如何判断?高中物理选择性必修第一册例题解析14.

本题跟原题相比有两个不同：一是初速度的方向不一定是水平的；二是炸裂后已知的那块速度与初速度同向，则另一块的速度方向就需要分类讨论。

我们容易分析得出火箭在爆炸过程中内力远大于自身的重力，系统的动量守恒，相互作用前后动量均在同一直线上。选初速度的方向为正方向，有：mv=m1v1+(m-

m1)v2

问题4.火箭在炸裂前后，系统的机械能守恒吗?如果机械能不守恒，机械能是怎样变化的?高中物理选择性必修第一册分类讨论15.

①若mv>m1v1,则v2

>

0,即另一块的运动方向也与初速度相同；②若mv=m1v1,则v2

=

0,即另一块炸后瞬间速度为0;③若mv<m1v1,则v2

<

0,即另一块的运动方向与初速度相反。

问题4.火箭在炸裂前后，系统的机械能守恒吗?如果机械能不守恒，机械能是怎样变化的?动量守恒定律的普适性第三部分高中物理选择性必修第一册动量守恒定律的性质01.1.系统性：动量守恒定律是对一个物体系统而言的，具有系统的整体性，而对物体系统的一部分，动量守恒定律不一定适用。2.矢量性：选取正方向，与正方向同向的为正，反向的为负，方向未知的，设与正方向同向，结果为正时，方向即于正方向相同，否则，与正方向相反。3.瞬(同)时性:

动量是一个瞬时量，动量守恒是指系统任意瞬时动量恒定。方程左边是作用前某一时刻各物体的动量的和，方程右边是作用后某时刻系统各物体动量的和。不是同一时刻的动量不能相加。4.相对性：由于动量的大小与参照系的选择有关，因此在应用动量守恒定律时，应注意各物体的速度必须是相对同一参照物的。高中物理选择性必修第一册动量守恒定律的普适性02.2.动量守恒定律不仅适用于宏观、低速问题，而且适用于高速、微观的问题。3.动量守恒定律是一个独立的实验规律,它适用于目前为止物理学研究的一切领域。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。高中物理选择性必修第一册应用动量守恒定律的解题步骤03.1.找：找研究对象(系统包括那几个物体)和研究过程；2.析：进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或在某一方向是否守恒)；3.定：规定正方向，确定初末状态动量正负号；4.列：由动量守恒定律列方程；5.解：解方程，得出最后的结果，并对结果进行分析。动量守恒定律只涉及过程始末两个状态,与过程中力的细节无关。高中物理选择性必修第一册机械能守恒和动量守恒定律的比较04.机械能守恒定律动量守恒定律研究对象守恒条件守恒性质适用范围联系注意

单个、或相互作用的物体组成的系统相互作用的物体组成的系统只有重力或弹力做功,其他力不做功系统不受外力或所受合外力等于零标量守恒(不考虑方向性)矢量守恒(规定正方向)都可以用实验来验证,因此它们都是实验规律。仅限于宏观、低速领域到目前为止物理学研究的一切领域爆炸、碰撞、反冲相互作用现象中,因F内>>F外,动量是守恒的,但很多情况下有其它力（内力）做功,有其他形式能量转化为机械能,机械能不守恒.总结提升第四部分课堂小结高中物理选择性必修第一册定律条件：①不受外力或受外力矢量和为零。②系统的内力远大于外力，可忽略外力，系统的总动量守恒。③系统在某一方向上满足上述，则在该方向上系统的总动量守恒。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。Δp1＝－Δp2或m1Δv1＝－m2Δv2应用动量守恒定律不仅适用于宏观、低速问题，而且适用于高速、微观的问题。1.系统性2.矢量性3.瞬(同)时性

4.相对性动量守恒例题1例题精选01.【参考答案】B高中物理选择性必修第一册如图所示，甲、乙两人静止在光滑的水平冰面上，甲推了乙一下，结果两人向相反的方向滑去，若甲的质量大于乙的质量，下列说法正确的是（

）A．甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力B．甲的动能小于乙的动能C．甲的动量变化量大于乙的动量变化量D．甲、乙的动量变化量相同解析例题精选02.高中物理选择性必修第一册

例题2例题精选03.高中物理选择性必修第一册

【参考答案】D解析例题精选04.高中物理选择性必修第一册

例题3例题精选05.【参考答案】B高中物理选择性必修第一册

解析例题精选06.高中物理选择性必修第一册A．小物块从b点滑到c点的过程，小球和槽之间的相互作用力对槽做功，合外力不为0，系统动量不守恒。A错误；B．小物块从b点滑到c点的过程，小球和槽之间的相互作用力对槽做功，小球与槽组成的系统水平方向动量守恒。B正确；C．小物块从c点滑到d点的过程（碰前），对小物块和小车组成的系统，小物块与小车间的摩擦力为内力，该系统所受的外力为竖直方向上的重力和支持力，它们的合力为零，故该系统的动量守恒。C错误；