動(dòng)量守恒定律課件高二上學(xué)期物理人教版選擇性2

第一章動(dòng)量守恒定律3、動(dòng)量守恒定律F·Δt=

mv'

–mv0=Δp思考：如果我們想要研究?jī)蓚€(gè)、三個(gè)物體，甚至多個(gè)物體，應(yīng)如何研究？Fv0v'Fmm通過(guò)之前的學(xué)習(xí)我們已經(jīng)掌握了單個(gè)物體受力與動(dòng)量變化量之間的關(guān)系一、系統(tǒng)、內(nèi)力和外力注意：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。1、系統(tǒng)：我們把兩個(gè)（或多個(gè)）相互作用的物體構(gòu)成的整體叫做一個(gè)力學(xué)系統(tǒng)。系統(tǒng)可按解決問(wèn)題的需要靈活選取。

2、內(nèi)力：系統(tǒng)中物體間的相互作用力叫做內(nèi)力。3、外力：系統(tǒng)以外的物體施加給系統(tǒng)內(nèi)任何一個(gè)物體的力，叫做外力。選ABC為系統(tǒng)：A與C、B與C之間的摩擦力為內(nèi)力還是外力？選AB為系統(tǒng)：A與C、B與C之間的摩擦力為內(nèi)力還是外力？設(shè)置物理情景：在光滑水平面上做勻速運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體A、B，質(zhì)量分別為m1和m2，沿著同一直線向相同的方向運(yùn)動(dòng)，速度分別是v1、v2，且v2>v1。當(dāng)B追上了A時(shí)發(fā)生碰撞。碰撞后A、B的速度分別為v1′和v2′。Bv2m2Av1m1思考：下面我們用動(dòng)量定理來(lái)分別研究A和B的動(dòng)量變化！二、相互作用的兩個(gè)物體的動(dòng)量改變Bv2m2Av1m1Bv2'm2Av1'm1碰撞過(guò)程：以向右為正方向?qū)應(yīng)用動(dòng)量定理：對(duì)B應(yīng)用動(dòng)量定理：根據(jù)牛頓第三定律：得兩個(gè)物體碰撞后的動(dòng)量之和等于碰撞前的動(dòng)量之和。F1F2m2m1系統(tǒng)的動(dòng)量守恒碰撞過(guò)程兩個(gè)碰撞物體外部作用力的矢量和為0的情況下動(dòng)量守恒。思考：A、B系統(tǒng)，哪些力是內(nèi)力？?jī)?nèi)力作用效果如何？外力矢量和為零時(shí)，外力沖量為零，系統(tǒng)動(dòng)量不變守恒條件分析思考：A、B系統(tǒng)，哪些力是外力？作用效果如何？外力的矢量和是多少？?jī)?nèi)力只改變單個(gè)物體動(dòng)量，不改變系統(tǒng)總動(dòng)量。外力既改變單個(gè)物體動(dòng)量，也改變系統(tǒng)總動(dòng)量。m2m1G1N1N2G2F2F1如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢量和為0，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。這就是動(dòng)量守恒定律。1.內(nèi)容：2.表達(dá)式：（3）Δp＝0（1）p＝p′或m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′（2）Δp1＝－Δp2或m1Δv1＝－m2Δv2(系統(tǒng)作用前的總動(dòng)量等于作用后的總動(dòng)量)．(系統(tǒng)內(nèi)一個(gè)物體的動(dòng)量變化與另一物體的動(dòng)量變化等大反向)(系統(tǒng)總動(dòng)量的變化量為零)三、動(dòng)量守恒定律(1)矢量性：動(dòng)量守恒定律是矢量式，對(duì)于作用前后的運(yùn)動(dòng)方向都在同一直線上的問(wèn)題，應(yīng)選取統(tǒng)一的正方向。(2)瞬時(shí)性：動(dòng)量是一個(gè)狀態(tài)量，是作用前(或某一時(shí)刻)系統(tǒng)的動(dòng)量和等于作用后(或另一時(shí)刻)系統(tǒng)的動(dòng)量和。(3)相對(duì)性：速度相對(duì)于同一參考系,一般以地球?yàn)閰⒖枷怠?4)系統(tǒng)性：描述的對(duì)象是由兩個(gè)以上的物體構(gòu)成的系統(tǒng)。3.理

解①動(dòng)量守恒定律不僅適用于正碰，也適用于斜碰；不僅適用于碰撞(時(shí)間較短），也適用于任何形式的相互作用（時(shí)間可以較長(zhǎng)）；不僅適用于兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，也適用于兩個(gè)以上物體組成的系統(tǒng)。4、適用范圍：②定律既適用于宏觀物體的相互作用，也適用于微觀粒子的相互作用，不管是低速還是高速問(wèn)題均適用。5、守恒條件的理解：（1）理想條件：系統(tǒng)不受外力或F合外=0（2）近似條件：系統(tǒng)所受外力之和不為零，但系統(tǒng)的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，外力可以忽略不計(jì)，如:碰撞、爆炸瞬間（3）方向條件：系統(tǒng)受外力，且不能忽略，但在某一方向上所受外力為0，則系統(tǒng)在該方向上動(dòng)量守恒，系統(tǒng)不受外力或F合外=0光滑水平面粗糙水平面光滑水平面內(nèi)力1、子彈-木塊子彈沿水平方向射入光滑水平桌面上的木塊后，一起滑行。①進(jìn)入瞬間：系統(tǒng)動(dòng)量守恒嗎？機(jī)械能守恒嗎？②一起滑行：系統(tǒng)動(dòng)量守恒嗎？若桌面粗糙，結(jié)果如何?合外力為零，守恒；摩擦生熱，機(jī)械能不守恒合外力為零，動(dòng)量守恒內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，動(dòng)量守恒，外力不能忽略，動(dòng)量減少不守恒①進(jìn)入時(shí)：系統(tǒng)動(dòng)量守恒嗎？②一起滑行時(shí)：系統(tǒng)動(dòng)量怎么樣？所以，從進(jìn)入到一起滑行全程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，求末速度時(shí)直接動(dòng)量守恒所以，求滑行一段的末速度時(shí)，先動(dòng)量守恒后動(dòng)能定理四、動(dòng)量守恒的判斷子彈A沿水平方向射入水平桌面上的木塊B后，一起壓縮彈簧壓縮到最短。2、子彈-木塊-彈簧①桌面光滑、進(jìn)入過(guò)程、子彈和木塊系統(tǒng)動(dòng)量怎樣？②桌面光滑、共速后壓縮彈簧過(guò)程、子彈和木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量怎樣？外力（彈簧彈力）不能忽略，動(dòng)量不守恒，但子彈、木塊、彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒AB子彈射入木塊的過(guò)程，時(shí)間極短暫，可認(rèn)為彈簧仍保持原長(zhǎng)，此瞬間子彈與木塊的摩擦為內(nèi)力，系統(tǒng)合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，思想方法：理想模型法，抓住重要因素忽略次要因素斜面置于光滑水平面上，木塊沿光滑斜面滑下，則木塊與斜面組成的系統(tǒng)受到幾個(gè)作用力？哪些力是內(nèi)力？哪些是外力？系統(tǒng)動(dòng)量守恒嗎？豎直方向失重：N<(M+m)g系統(tǒng)動(dòng)量不守恒。NMgmgN1N’1思考：斜面粗糙但地面仍然光滑，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量還守恒嗎？系統(tǒng)水平方向不受外力作用，水平方向動(dòng)量守恒3、斜面-滑塊思考：在物塊下滑的過(guò)程中系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒嗎？滑塊和斜面間的摩擦為內(nèi)力，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒在光滑的水平面上有一輛平板車，一個(gè)人站在車上用大錘敲打車的左端，如圖所示，在連續(xù)地敲打下，這輛車人、車系統(tǒng)水平方向不受外力作用，水平方向動(dòng)量守恒，系統(tǒng)初動(dòng)量為零，任何一時(shí)刻系統(tǒng)動(dòng)量矢量和必定都為零，當(dāng)錘向左運(yùn)動(dòng)，小車就向右運(yùn)動(dòng)，大錘向右運(yùn)動(dòng)，小車向左運(yùn)動(dòng)，鐵錘靜止，小車也靜止，所以在水平面上左、右往返運(yùn)動(dòng)．車不會(huì)持續(xù)地向右駛?cè)?4、鐵錘-小車A.左右來(lái)回運(yùn)動(dòng)

B.向左運(yùn)動(dòng)C.向右運(yùn)動(dòng)D.靜止不動(dòng)A⑴找：找研究對(duì)象(系統(tǒng)包括那幾個(gè)物體)和研究過(guò)程；⑵析：進(jìn)行受力分析，判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒(或在某一方向是否守恒)；⑶定：規(guī)定正方向，確定初末狀態(tài)動(dòng)量正負(fù)號(hào)；⑷列：由動(dòng)量守恒定律列方程；⑸解：解方程，得出最后的結(jié)果，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的基本步驟和方法m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′五、動(dòng)量守恒的計(jì)算

1.一枚在空中飛行的火箭質(zhì)量為m，在某時(shí)刻的速度大小為v，方向水平，燃料即將耗盡。此時(shí)，火箭突然炸裂成兩塊，其中質(zhì)量為m1的一塊沿著與v相反的方向飛去，速度大小為v1。求炸裂后另一塊的速度v2。典例分析解：球和車組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，取水平向左為正方向，設(shè)球、車分離時(shí)，球的速度大小為v1，方向向左，車的速度大小為v2，方向向右，由動(dòng)量守恒定律得0＝mv1－Mv2由機(jī)械能守恒定律得聯(lián)立兩式解得3.兩只小船質(zhì)量分別為m1＝500kg、m2＝1000kg，它們平行逆向航行，航線鄰近，當(dāng)它們頭尾相齊時(shí)，從每一只船上各投質(zhì)量m＝50kg的麻袋到對(duì)面的船上，如圖所示，結(jié)果質(zhì)量較小的船停了下來(lái)，另一只船則以v＝8.5m/s的速度沿原方向航行，若水的阻力不計(jì)，求在交換麻袋前兩只船的速率。解：以質(zhì)量較小的船的速度方向?yàn)檎较?，選取質(zhì)量較小的船和從質(zhì)量較大的船投過(guò)去的麻袋組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有(m1－m)v1－mv2＝0選取兩船和兩個(gè)麻袋組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象有選取質(zhì)量較大的船和從質(zhì)量較小的船投過(guò)去的麻袋組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有mv1－(m2－m)v2＝－m2vm1v1－m2v2＝－m2v聯(lián)立任意兩式解得v1＝1m/s，v2＝9m/s。4．如圖所示，質(zhì)量為2kg的平板車B上表面水平，原來(lái)靜止在光滑水平面上，平板車一端靜止著一塊質(zhì)量為2kg的物體A，一顆質(zhì)量為m＝0.01kg的子彈以速度v0＝600m/s水平瞬間射穿A后，速度變?yōu)関′＝100m/s，已知A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，平板車B足夠長(zhǎng)，求：(1)子彈穿過(guò)A瞬間，A的速度大小；(2)B最終的速度大小。解 (1)子彈與A作用過(guò)程時(shí)間極短，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，故子彈