動量守恒定律(一)

1、16.2 16.2 動量守恒定律（一）動量守恒定律（一） 光滑桌面上有兩光滑桌面上有兩1 1、2 2兩個小球。兩個小球。1 1球的質(zhì)量為球的質(zhì)量為0.3 0.3 kgkg，以速度，以速度8 8 m/sm/s跟質(zhì)量跟質(zhì)量0.1 kg0.1 kg的靜止的的靜止的2 2球發(fā)生碰撞，球發(fā)生碰撞，碰撞后碰撞后2 2球的速度變?yōu)榍虻乃俣茸優(yōu)? 9 m/sm/s，1 1球的速度變?yōu)榍虻乃俣茸優(yōu)? 5 m/sm/s，方向與原來相同。根據(jù)這些實驗數(shù)據(jù)，曉明對這次碰方向與原來相同。根據(jù)這些實驗數(shù)據(jù)，曉明對這次碰撞的規(guī)律做了如下幾項猜想。撞的規(guī)律做了如下幾項猜想。（1 1）碰撞后）碰撞后2 2球獲得了速度，是否是球

2、獲得了速度，是否是1 1球把速度傳遞球把速度傳遞給了給了2 2球？球？（2 2）碰撞后）碰撞后2 2球獲得了動能，是否是球獲得了動能，是否是1 1球把動能傳遞球把動能傳遞給了給了2 2球？球？（3 3）請你根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)猜想：有一個什么物理）請你根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)猜想：有一個什么物理量，在這次碰撞中，量，在這次碰撞中，2 2球所增加的這個量與球所增加的這個量與1 1球所減小球所減小的這個量相等？請計算表明。的這個量相等？請計算表明?！締栴}思考問題思考】 無論哪一種形式的碰撞，碰撞前后物體無論哪一種形式的碰撞，碰撞前后物體mvmv 的矢量的矢量和保持不變。和保持不變。 mvmv 很可能具有特別的

3、物理意義。物理學中把它很可能具有特別的物理意義。物理學中把它定義為動量，用字母定義為動量，用字母P P表示表示: :P=P=mvmv. . 有關動量的發(fā)展史：最先提出動量具有守恒性思想有關動量的發(fā)展史：最先提出動量具有守恒性思想的是法國科學家笛卡兒的是法國科學家笛卡兒 ，把運動物體的質(zhì)量和速率的，把運動物體的質(zhì)量和速率的乘積叫做動量，忽略了動量的方向性。乘積叫做動量，忽略了動量的方向性。 16681668年，惠更斯明確提出動量的守恒性和方向性。年，惠更斯明確提出動量的守恒性和方向性。 牛頓把笛卡兒的定義做了修改，明確的用物體的質(zhì)牛頓把笛卡兒的定義做了修改，明確的用物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動量

4、更清楚的表示動量的守恒性量和速度的乘積叫做動量更清楚的表示動量的守恒性和方向性和方向性 在物理學中什么叫動量？它的單位是什么？你是怎在物理學中什么叫動量？它的單位是什么？你是怎樣理解動量這個概念？樣理解動量這個概念？是是狀態(tài)狀態(tài)量量。一、動量一、動量1、概念：、概念：在物理學中，物體的在物理學中，物體的質(zhì)量質(zhì)量m m和和速度速度v v的乘積叫做的乘積叫做動量動量。2、定義式：、定義式：p= m v3、單位：、單位：千克米每秒，符號是千克米每秒，符號是kg kg m/sm/s4、對動量的理解：、對動量的理解：（2 2）瞬時性）瞬時性（1 1）矢量性）矢量性運算遵循平行四邊形定則運算遵循平行四邊形

5、定則（3 3）相對性）相對性物體的動量與物體的動量與參照物參照物的選擇有關的選擇有關閱讀教材回答下列問題閱讀教材回答下列問題mpmvEK22122kmEp2討論一下動量和動能的關系討論一下動量和動能的關系1. 1.動量和動能都是描述物體運動過程中某一時刻的狀態(tài)動量和動能都是描述物體運動過程中某一時刻的狀態(tài)2.2.動量是矢量，動能是標量動量是矢量，動能是標量 動量發(fā)生變化時，動能不一定發(fā)生變化，動量發(fā)生變化時，動能不一定發(fā)生變化，動能發(fā)生變化時，動量一定發(fā)生變化動能發(fā)生變化時，動量一定發(fā)生變化3.3.定量關系定量關系動量發(fā)動量發(fā)生變化生變化速度大小改變方向不變速度大小不變方向改變速度大小和方向都

6、改變動能改變動能改變動能改變動能改變動能不變動能不變試討論以下幾種運動的動量變化情況。試討論以下幾種運動的動量變化情況。物體做勻速直線運動物體做勻速直線運動物體做自由落體運動物體做自由落體運動物體做平拋運動物體做平拋運動物體做勻速圓周運動物體做勻速圓周運動動量大小、方向均不變動量大小、方向均不變動量方向不變，大小隨時間推移而增大動量方向不變，大小隨時間推移而增大動量方向時刻改變，大小隨時間推移而增動量方向時刻改變，大小隨時間推移而增大大動量方向時刻改變，大小不變動量方向時刻改變，大小不變二、動量的變化二、動量的變化1.1.定義：物體的末動量與初動量之矢量差叫做定義：物體的末動量與初動量之矢量差

7、叫做物體動量的變化物體動量的變化. .2.2.表達式：表達式：P=P=m mv v. .說明：說明：動量的變化等于末狀態(tài)動量減初狀態(tài)的動量，動量的變化等于末狀態(tài)動量減初狀態(tài)的動量，其方向與其方向與v v的方向相同的方向相同. .動量的變化也叫動量的增量或動量的改變量動量的變化也叫動量的增量或動量的改變量. .例例1、一個質(zhì)量是、一個質(zhì)量是0.1kg的鋼球，以的鋼球，以6m/s的速度水平的速度水平向右運動，碰到一個堅硬物后被彈回向右運動，碰到一個堅硬物后被彈回,沿著同一直沿著同一直線以線以6m/s的速度水平向左運動（如圖），碰撞前后的速度水平向左運動（如圖），碰撞前后鋼球的動量各是多少？碰撞前后

8、鋼球的動量變化了鋼球的動量各是多少？碰撞前后鋼球的動量變化了多少？多少？例例2、一質(zhì)量為、一質(zhì)量為0.5kg的木塊以的木塊以10m/s速度沿傾角為速度沿傾角為300的光滑斜面向上滑動（設斜面足夠長）的光滑斜面向上滑動（設斜面足夠長）, 求木塊求木塊在在1s末的動量末的動量 和和3s內(nèi)的動量變化量的大??？內(nèi)的動量變化量的大??？（g=10m/s2）v0300答案：答案：2.5 kg m/s 7.5 kg m/s思考：在運算動量變化量時應該注意什么？思考：在運算動量變化量時應該注意什么？二、系統(tǒng)、內(nèi)力和外力二、系統(tǒng)、內(nèi)力和外力 1系統(tǒng)：存在相互作用的幾個物體所組系統(tǒng)：存在相互作用的幾個物體所組成的整

9、體稱為系統(tǒng)，系統(tǒng)可按解決問題的需成的整體稱為系統(tǒng)，系統(tǒng)可按解決問題的需要靈活選取。要靈活選取。 2內(nèi)力：系統(tǒng)內(nèi)各個物體間相互用力內(nèi)力：系統(tǒng)內(nèi)各個物體間相互用力稱為內(nèi)力。稱為內(nèi)力。 3外力：系統(tǒng)外其他物體作用在系統(tǒng)外力：系統(tǒng)外其他物體作用在系統(tǒng)內(nèi)任何一個物體上的力稱為外力。內(nèi)任何一個物體上的力稱為外力。 內(nèi)力和外力的區(qū)分依賴于系統(tǒng)的選取，只內(nèi)力和外力的區(qū)分依賴于系統(tǒng)的選取，只有在確定了系統(tǒng)后，才能確定內(nèi)力和外力。有在確定了系統(tǒng)后，才能確定內(nèi)力和外力。三、動量守恒定律三、動量守恒定律1 1、內(nèi)容、內(nèi)容 一個系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零，一個系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持

10、不變，這個結論叫做動這個系統(tǒng)的總動量保持不變，這個結論叫做動量守恒定律量守恒定律. .2 2、表達式：、表達式： 對于由兩個物體組成的系統(tǒng)，動量守恒定律對于由兩個物體組成的系統(tǒng)，動量守恒定律的表達式為的表達式為 m m1 1v v1 1+m+m2 2v v2 2=m=m1 1v v/ /1 1+m+m2 2v v/ /2 2或或 P=P P=P p1= -p2 p=0 3 3、動量守恒的條件、動量守恒的條件動量守恒定律成立的條件是：動量守恒定律成立的條件是：系統(tǒng)不受外力或者所系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零受外力之和為零. .在具體應用中分如下幾種情況：在具體應用中分如下幾種情況：系統(tǒng)不受外力

11、；系統(tǒng)不受外力；系統(tǒng)受外力，但外力的矢量和為零；系統(tǒng)受外力，但外力的矢量和為零；系統(tǒng)所受外力之和不為零，但系統(tǒng)內(nèi)物體間相互系統(tǒng)所受外力之和不為零，但系統(tǒng)內(nèi)物體間相互作用的內(nèi)力遠大于外力，外力相對來說可以忽略不作用的內(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；計，因而系統(tǒng)動量近似守恒；系統(tǒng)總的來看雖不符合以上三條中的任何一條，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)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在這一方向上動量守恒. .例例3、關于動量守恒的條件，下列說法中正確的是、關于動量守恒的條件，下列說法中

12、正確的是A只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力，動量不可能守恒只要系統(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，動量守恒只要系統(tǒng)所受外力的合力為零，動量守恒D【例3】在光滑水平面上A、B兩小車中間有一彈簧，如圖所示。用手抓住小車并將彈簧壓縮后使小車處于靜止狀態(tài)。將兩小車及彈簧看做一個系統(tǒng)，下列說法中正確的是( ) A兩手同時放開后，系統(tǒng)總動量始終為零 B先放開左手，再放開右手后，動量不守恒 C先放開左手，再放開右手后，總動量向左 D無論何時放手

13、，兩手放開后，在彈簧恢復原長的過程中，系統(tǒng)總動量都保持不變，但系統(tǒng)的總動量不一定為零ACD例例4、如圖，木塊和彈簧相連放在光滑的水平面上，子、如圖，木塊和彈簧相連放在光滑的水平面上，子彈彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊沿水平方向射入木塊后留在木塊B內(nèi)，入射時間極內(nèi)，入射時間極短，之后木塊將彈簧壓縮，關于子彈和木塊組成的系短，之后木塊將彈簧壓縮，關于子彈和木塊組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的是統(tǒng)，下列說法中正確的是:A從子彈開始射入到彈簧壓縮到最短的過程中，系從子彈開始射入到彈簧壓縮到最短的過程中，系統(tǒng)動量守恒統(tǒng)動量守恒B子彈射入木塊的過程中，系統(tǒng)動量守恒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)動量守恒木塊壓