人教版高中物理動量守恒定律精選ppt課件

1、動量守恒定律（二）：1、能用牛頓運動定律推導(dǎo)出動量守恒定律；2、明確動量守恒定律與牛頓運動定律的關(guān)系 了解動量守恒定律的普適性；3、理解系統(tǒng)內(nèi)力遠大于外力時動量近似守 恒，理解系統(tǒng)在某方向動量守恒的條件;4、通過應(yīng)用動量守恒定律，解決碰撞、爆 炸，某方向動量守恒等問題 .學(xué)習(xí)目標知識回顧 內(nèi)容:如果一個系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢 量和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變。 條件:系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和等于零 2.動量守恒定律的研究對象是什么？1.動量守恒定律的內(nèi)容、動量守恒的條件是什么？3.應(yīng)用動量守恒定律解題的一般步驟是什么？研究對象:有相互作用的物體構(gòu)成的系統(tǒng) 分析題意確定研究對象

2、分析系統(tǒng)內(nèi)各物體的受力情況；分清內(nèi)力和外力， 確定系統(tǒng)動量是否守恒 確定相互作用過程的始末狀態(tài)，規(guī)定正方向，研究 始末狀態(tài)的動量值的表達式 由動量守恒定律p前=p后列方程求解 （注意明確正負號對應(yīng)的方向）一、動量守恒定律與牛頓運動定律設(shè)光滑水平面上做勻速運動的兩個小球，質(zhì)量分別是m1和m2，沿著同一直線向相同的方向運動，速度分別是v1和v2，且v1v2，經(jīng)過一段時間后，m2追上了m1兩球發(fā)生碰撞，碰撞后的速度分別是v1和v2。碰撞過程中第一球所受另一球?qū)λ淖饔昧κ荈1,第二球所受另一球?qū)λ淖饔昧κ荈2,試用牛頓定律分析兩個小球的碰撞。推導(dǎo):v2v1v2v1m2F1F2m1m1m2m1m2思

3、考下列問題分析每個小球的受力。兩個小球在碰撞過程中所受到的平均作用力F1和 F2有什么關(guān)系？設(shè)兩小球碰撞持續(xù)時間為t，寫出碰撞過程中小 球各自的加速度與所受到的平均作用力、碰撞前 后速度的關(guān)系。兩球在碰撞中所受的平均作用力F1和F2是一對相互作用力，根據(jù)牛頓第三定律，它們大小相等，方向相反；即：F1= -F21、2兩球的加速度分別是：N1G1結(jié)合牛頓運動定律，推導(dǎo)得到一個什么表達式。 加速度與碰撞前后速度的關(guān)系是：將上式聯(lián)立整理得：上式表達式的含義什么？兩個小球碰撞前的總動量等于碰撞后的總動量。即碰撞過程中系統(tǒng)的總動量守恒。在兩個物體碰撞過程中每個時刻都有：F1= -F2因此，系統(tǒng)“總動量保持

4、不變”不僅是指系統(tǒng)的初、末兩個時刻的總動量相等，系統(tǒng)在整個過程中任意兩個時刻的總動量也都相等，但決不能認為系統(tǒng)內(nèi)的每一個物體的總動量都保持不變。二、動量守恒定律的普適性動量守恒定律與牛頓運動定律在經(jīng)典力學(xué)中都占有重要的地位，兩者密切相關(guān)。牛頓運動定律從“力”的角度反映物體間的相互作用；動量守恒定律從“動量”的角度描述物體間的相互作用，但兩者的在使用中卻有深刻的區(qū)別。動量守恒定律與牛頓運動定律的比較應(yīng)用過程：牛頓定律涉及整個過程中的力，而 動量守恒只涉及過程始末兩個狀態(tài)，與過程中 力的過程和細節(jié)無關(guān),因此,用動量守恒定律使 問題簡化適用范圍：牛頓定律只適合研究宏觀、低速 問題，而動量守恒定律適合

5、于目前為止物理學(xué) 研究的一切領(lǐng)域1、當(dāng)系統(tǒng)的內(nèi)力遠大于系統(tǒng)所受的外力時，外力的影響很小，系統(tǒng)的動量可以看作近似守恒三、動量守恒定律的應(yīng)用回顧動量守恒定律應(yīng)用的條件俄羅斯空軍兩架米格-29戰(zhàn)機空中相幢爆炸 在列車編組站里，一輛 m1 = 1.8104 kg 的貨車在平直軌道上以 v1 = 2 m/s 的速度運動，碰上一輛 m2 = 2.2104 kg 的靜止貨車，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運動，求貨車碰撞后的運動速度。v1m2m1例題 1本題中相互作用的系統(tǒng)是什么？分析系統(tǒng)受到哪幾個外力的作用？是否符合動量守恒的條件？ 本題中研究的是哪一個過程？該過程的初狀態(tài)和末狀態(tài)分別是什么？代入數(shù)值，得v =

6、 0.9 m/s即兩車接合后以0.9m/s的速度沿著第一輛車原來運動的方向繼續(xù)運動參考解答解：取兩輛貨車在碰撞前運動方向為正方向，設(shè)兩車接合后的速度為v， 則兩車碰撞前的總動量為m1v1，碰撞后的總動量為(m1+m2)v,由動量守恒定律可得：（m1+m2）v=m1v1定律體驗一枚在空中飛行的導(dǎo)彈，質(zhì)量為 m ，在某點的速度為 v ，方向水平，如圖所示。導(dǎo)彈在該點突然炸裂成兩塊，其中質(zhì)量為 m1 的一塊沿著與 v 相反的方向飛去，速度 v1 。求炸裂后另一塊的速度 v2 。分析導(dǎo)彈在空中爆炸時所受合外力應(yīng)是它受到的重力G(m1+m2)g，可見系統(tǒng)的動量并不守恒。但爆炸的內(nèi)力遠大于所受的外力即重力

7、，系統(tǒng)的動量可以看作近似守恒。定律體驗1一枚在空中飛行的導(dǎo)彈，質(zhì)量為 m ，在某點的速度為 v ，方向水平，如圖所示。導(dǎo)彈在該點突然炸裂成兩塊，其中質(zhì)量為 m1 的一塊沿著與 v 相反的方向飛去，速度 v1 。求炸裂后另一塊的速度 v2 。小結(jié)：上述兩例屬碰撞和爆炸過程,由于對碰撞和爆炸過程的瞬間,其內(nèi)力遠大于 外力,所以在此過程系統(tǒng)的動量是守恒的參考解答：解 : 取炸裂前速度v的方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律，可得 m1v1+(m-m1)v2=mv 解得:2系統(tǒng)在某一方向上不受外力或者所受外力之和為零，則 這個方向上的動量守恒 選定的研究對象是什么？ 系統(tǒng)所受到的力有哪一些？ 在水平方向是否

8、符合動量守恒的條件？分析回答在水平軌道上放置一門質(zhì)量為M的炮車，發(fā)射炮彈的質(zhì)量為m，炮車與軌道間摩擦力不計，當(dāng)炮身與水平方向成角發(fā)射炮彈時，炮彈相對于炮身的出口速度為v0，試求炮車后退的速度有多大？v0 注意v0是炮 彈相對炮 身的速度解:以v0在水平方向的分量為正方向,則炮彈對地的水平分速度為：vx=v0cos- v 據(jù)水平方向動量守恒得：m(v0cos-v)-Mv=0解得： 小結(jié):當(dāng)系統(tǒng)受到的合外力不為零時，系統(tǒng)總動量不 守恒，但系統(tǒng)在某一方向上不受外力或者所受 外力之和為零時，則這個方向上的動量守恒， 或者說總動量在該方向上的分量守恒定律體驗定律體驗定律體驗定律體驗定律體驗 質(zhì)量為 1

9、kg 的物體在距地面前 5 m 處由靜止自由下落，正落在以 5 m/s 速度沿光滑水平面勻速行駛的裝載沙子的小車中，車與沙子的總質(zhì)量為4 kg，當(dāng)物體與小車相對靜止后，小車的速度為多大？v v參考解答:解 :取小車開始運動方向為正方向, 當(dāng)物體落入小車兩者相對靜止時速度為 v 由在水平方向上動量守恒，有 M v = ( M + m ) v 可得: 解得： v =4m/s定律體驗 質(zhì)量為 1 kg 的物體在距地面前 5 m 處由靜止自由下落，正落在以 5 m/s 速度沿光滑水平面勻速行駛的裝載沙子的小車中，車與沙子的總質(zhì)量為4 kg，當(dāng)物體與小車相對靜止后，小車的速度為多大？v v小結(jié)當(dāng)系統(tǒng)受到

10、的合外力不為零時，系統(tǒng)總動量不守恒，但系統(tǒng)在某一方向上不受外力或者所受外力之和為零時，則這個方向上的動量守恒，或者說總動量在該方向上的分量守恒應(yīng)用動量守恒定律解題時應(yīng)注意矢量性：表達式中的速度、動量均為矢量，在 一維情況下，選定一個正方向，將矢量運算轉(zhuǎn) 化為代數(shù)運算同一性：表達式中各個速度必須是相對同一 參照物的同時性：表達式中等式一邊的速度必須是同一 時刻的問題與練習(xí)1.2.原來靜止在滑冰場上的兩個人,不論誰來催誰一下,兩個人都會向相反的方向滑去,他們的動量都發(fā)生了變化.兩個人本來都沒有動量,現(xiàn)在都有了動量,他們的動量變化服從什么規(guī)律呢?質(zhì)量為60kg的運動員站在一艘質(zhì)量是120kg的小平板

11、木船上.從某時刻開始，運動員開始從船頭向船尾跑去,2s末到達船尾時獲得了6m/s相對于河岸的水平速度以下不考慮水的阻力.（）設(shè)運動員在這s內(nèi)的運動是勻加速直線運動，運動員受到的水平作用力是多大？3.（）這s內(nèi)運動員對船的水平作用力是多大？（）這s內(nèi)船倒退的加速度是多大？s末船獲得了多大的速度？ （）不考慮運動員與船相互作用過程的細節(jié)，請用動 量守恒定律計算s末船的速度（）如果運動員與船的相互作用力是變力，船的速度還是（）小題計算的值嗎？（）如果運動員在某一瞬時的速度是m/s，此時刻船的速度是多大？在光滑的水平面上有一輛平板車，一個人站在車上用大錘敲打車的左端（圖.-）.在連續(xù)的敲打下,這輛車能持續(xù)地向右運動嗎?說明理