動量守恒定律高中物理知識點.ppt

,選修3-5第十六章動量守恒定律第三節(jié),動量守恒定律,對于單個物體，動量不變的條件是：,物體不受到力的作用，保持原來狀態(tài)不變。,力,外界對物體施加的力，簡稱外力,當(dāng)不受外力或受到外力的合力為零，則單個物體的動量不變。,力,碰撞后，A、B小球各自動量有沒有變化？,碰撞后，A、B小球的總動量是否發(fā)生變化？,將AB看作一個系統(tǒng)，相互作用力可以看作系統(tǒng)內(nèi)力，則系統(tǒng)受到的外力為零。,兩個物體,用牛頓運動定律推導(dǎo),動量守恒定律 1、內(nèi)容 一個系統(tǒng)不受外力或受到外力 的合力為零，這個系統(tǒng)的動量保持 不變，這個結(jié)論叫做動量守恒定律.,2、表達式 m1v1+ m2v2 = m1v/1+ m2v/2,3、條件,系統(tǒng)不受外力或受到外力的合力為零.,p1+ p2= p1/+ p2/,p1+p2= 0,p1= -p2,（ p1/ - p1）+ （p2/ - p2） = 0,具體表現(xiàn)為以下幾種情況：,系統(tǒng)不受外力；,系統(tǒng)受到外力，但外力的合力為零；,系統(tǒng)所受外力合力不為零，但系統(tǒng)內(nèi)力 遠大于外力，外力相對來說可以忽略不 計，因而系統(tǒng)動量近似守恒；,G,G,具體表現(xiàn)為以下幾種情況：,系統(tǒng)總的來看雖不符合以上三條中的任何一條，但在某一方向上符合以上三條中的某一條，則系統(tǒng)在這一方向上動量守恒.,具體表現(xiàn)為以下幾種情況：,關(guān)于動量守恒的條件，正確是( ) A只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力，動量不可能守恒 B只要系統(tǒng)內(nèi)某個物體做加速運動，動量就不守恒 C只要系統(tǒng)所受合外力恒定，動量守恒 D只要系統(tǒng)所受外力的合力為零，動量守恒,D,例 1,例 2,例 3,質(zhì)量為m1的貨車在平直軌道上以V的速度運動，碰上質(zhì)量為m2的一輛靜止貨車，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運動，判斷貨車在碰撞過程中系統(tǒng)動量是否守恒。,例 4,m 1,m 2,如圖，木塊和彈簧相連放在光滑的水平面上，子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊B內(nèi)，入射時間極短，之后木塊將彈簧壓縮，關(guān)于子彈和木塊組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的是（ ）,例 5,A從子彈開始射入到彈簧壓縮到最短的過程中， 系統(tǒng)動量守恒 B子彈射入木塊的過程中，系統(tǒng)動量守恒 C木塊壓縮彈簧的過程中，系統(tǒng)動量守恒 D上述任何一個過程動量均不守恒,B,例 5,A、B 兩個小球發(fā)生碰撞，判斷系統(tǒng)動量是否守恒：,1、地面光滑,系統(tǒng)不受外力或受到外力的合力為零.,條件,2、地面不光滑,守 恒,不能確定,例 6,1、若地面光滑，則燒斷細線后，系統(tǒng)動量是否守恒？,mAmB 32,A、B 兩輛小車之間連接一根被壓縮了的彈簧后用細線栓住，現(xiàn)繞斷細線。,2、若地面不光滑，它們與地面間的動摩擦因數(shù)相同， 則燒斷細線后，系統(tǒng)動量是否守恒？,守 恒,不守恒,例 7,應(yīng)用動量守恒定律解題的基本步驟和方法 分析題意，確定研究對象； 分析作為研究對象的系統(tǒng)內(nèi)各物體的受力情況，分清內(nèi)力與外力,確定系統(tǒng)動量是否守恒； 在確認動量守恒的前提下，確定所研究的相互作用過程的始末狀態(tài)，規(guī)定正方向，確定始、末狀態(tài)的動量值的表達式； 列動量守恒方程； 求解，如果求得的是矢量，要注意它的正負，以確定它的方向.,16.4 碰 撞,(一)碰撞的共性與個性,共性:,作用力變化快,有些碰撞碰后分開，有些碰撞碰后粘在一起；,相互作用時間短,作用力峰值大,系統(tǒng)動量守恒,個性:,有些碰撞沿一條直線，有些碰不在一條直線上；,有些碰撞過程可能機械能守恒，有些過程機械能可能不守恒,【方案1】 實驗測量，間接驗證,2,1,1h1v0 mv02/2,2h2v 2mv2/2,【設(shè)問1】如何探尋兩球碰撞前后有無機械能損失？,看兩次擺角是否相同,由動量守恒定律：,碰撞前系統(tǒng)總動能：,碰撞后系統(tǒng)總動能：,碰撞過程中有機械能損失,【方案2】 ：理論論證,分類方式之一：從能量變化方面分類,(二)碰撞的分類,碰撞過程中機械能守恒,碰撞過程中機械能不守恒,碰撞后兩物粘合在一起，以共同速度運動,1、彈性碰撞：,2、非彈性碰撞：,3、完全非彈性碰撞：,機械能損失最大!,【討論問題一】,一維彈性碰撞的碰后速度的確定,【拓展與應(yīng)用】,【例1】“瑞士天王”費德勒在一次比賽中，面對迎面飛來的速度為60km/h的網(wǎng)球，揮動球拍以70km/h的速度擊球，打出一記“平擊球”，試估算此次擊球的球速。,解:網(wǎng)球拍與網(wǎng)球碰撞為完全彈性,球拍質(zhì)量遠大于球質(zhì)量,碰前球、拍接近速度 60km/h+70km/h=130km/h,碰后球、拍分離速度亦為 130km/h,擊球后球拍速度不變,故球速為130km/h+70km/h,=200km/h,【討論問題二】,碰撞過程中能量與形變量的演變碰撞過程的“慢鏡頭”,【例2】質(zhì)量為m速度為v的A球，跟質(zhì)量為3m的靜止B球發(fā)生正碰，碰撞可能是彈性，也可能非彈性，碰后B球的速度可能是以下值嗎？ （A）0.6v (B)0.4v (C)0.2v,解：B球速度的最小值發(fā)生在完全非彈性碰撞情形,由動量守恒：,B球速度的最大值發(fā)生在彈性碰撞時：,所以，只有0.4v是速度可能值,分類方式之二：從碰撞速度方向分類,1、對心碰撞正碰：,2、非對心碰撞斜碰：,碰前運動速度與兩球心連線處于同一直線上,碰前運動速度與兩球心連線不在同一直線上,【設(shè)問】斜碰過程滿足動量守恒嗎？為什么？如圖，能否大致畫出碰后A球的速度方向？,【設(shè)問】若兩球質(zhì)量相等，又是彈性碰撞你能進一步確定兩球碰后速度方向關(guān)系嗎？,1、動量制約,2、動能制約,3、運動制約,(三)碰撞規(guī)律總結(jié),【例3】在光滑水平面上，動能為E0、動量的大小為P0的小鋼球1與靜止的小鋼球2發(fā)生碰撞，碰撞前后球1的運動方向相反，將碰撞后球1的動能和動量的大小分別記為E1、P1，球2的動能和動量的大小分別記為E2、P2，則必有： A、E1E0 D、P2P0,參考答案:,D,A,B,守恒,不增,合理,(四)微觀世界碰撞現(xiàn)象拾零,1、中子的發(fā)現(xiàn)：1932年查德威克(英國),(四)微觀世界碰撞現(xiàn)象拾零,2、中子減速劑：石墨、重水,(四)微觀世界碰撞現(xiàn)象拾零,3、驗證汞原子能量量子化的經(jīng)典實驗弗蘭克赫茲實驗（1914年）,通過電子與汞原子核碰撞的能量傳遞，證實了原子能量處于分立的不連續(xù)狀態(tài),(四)微觀世界碰撞現(xiàn)象拾零,4、粒子加速器,基本知識點,彈性碰撞動量、機械能守恒,非彈性碰撞動量守恒、機械能有損失,完全非彈性碰撞動量守恒、機械能損失最大,基本思想方法,猜想,推論,小結(jié)：,對心碰撞（正碰）碰撞前后速度沿球心連線,非對心碰撞（斜碰）碰撞前后速度不共線,驗證,結(jié)束語：,大到茫茫宇宙，小到神秘微觀，平