动量守恒定律课件-高二上学期物理人教版(2019)选择性

岳阳县第一中学——闵佳智新课导入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。新课导入F·Δt=

mv'

–mv0=Δp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？动量定理给出了单个物体受力与动量变化量之间的关系01相互作用的两个物体的动量改变问题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？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碰前碰后各自的动量都发生改变，因为受到对方的冲量02相互作用的两个物体的动量之和m1m2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+

p2两个物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和v1v2v1′v2′m1m1m2m2碰前碰后m1m2N1G1N2G2F1F2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？v1v2v1′v2′m1m2碰前碰后系统：我们把两个（或多个）相互作用的物体构成的整体叫做一个力学系统。内力：系统中物体间的作用力叫做内力。外力：系统以外的物体施加给系统内物体的力，叫做外力。03相互作用的两个物体的受力情况m1m2N1G1N2G2F1F2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。v1v2v1′v2′m1m2碰前碰后03相互作用的两个物体的受力情况04动量守恒定律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。1、内容2、表达式（3）Δp＝0(系统总动量的变化量为零)（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)05守恒条件(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)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。05守恒条件(3)系统所受外力合力不为零，但系统内力远大于外力，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）重力、地面支持力和摩擦力。重力与支持力之和等于0，摩擦力远小于系统的内力，可以忽略。因此，可以认为碰撞过程中系统所受外力的矢量和为0，动量守恒。两辆货车在碰撞过程中发生相互作用，将它们看成一个系统05守恒条件(3)系统所受外力合力不为零，但系统内力远大于外力，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）在炸裂过程中，火箭受到重力的作用，所受外力的矢量和不为0，但是所受的重力远小于爆炸时的作用力，所以可以认为系统满足动量守恒定律的条件。炸裂前，可以认为火箭是由质量为m1

和（m－m1）的两部分组成。考虑到燃料几乎用完，火箭的炸裂过程可以看作炸裂的两部分相互作用的过程。05守恒条件mv1v2mv1+(-Mv2)=0(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);(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）;06实例分析【思考】斜面B置于光滑水平面上，物体A沿光滑斜面滑下，则AB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？水平方向：系统不受外力动量守恒。NMgmgN1N`1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？滑块和斜面间的摩擦为内力，系统水平方向动量守恒06实例分析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06实例分析人、车系统水平方向不受外力作用，，系统初动量为零，任何一时刻系统水平方向动量守恒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.总结守恒条件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。内容1：不受外力或F合=0（严格条件）2：F内>>F外（近似条件）例如:爆炸、碰撞(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)(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)(系统不受外力或所受外力的矢量和为零)3：某方向上外力之和为零，在这个方向上动量守恒试一试【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。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试一试【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。

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

试一试【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。

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07动量守恒定律的性质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。07动量守恒定律的普适性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。07动量守恒定律的普适性1.

确定研究对象(系统包括那几个物体)和研究过程；2.

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.

规定正方向，确定初末状态动量正负号；4.

由动量守恒定律列方程；5.

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。05动量定理的应用1.确定研究对象：一般为单个物体；4.选定正方向，确定在物理过程中研究对象的动量的变化；5.根据动量定理列方程，统一单位后代入数据求解。2.明确物理过程：受力分析，求出合外力的冲量；3.明确研究对象的初末状态及相应的动量；比较归纳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.总结归纳一、动量守恒定律二、守恒条件三、动量守恒定律的应用