1.3動(dòng)量守恒定律課件高二上學(xué)期物理人教版選擇性

人教版高中物理教材選擇性必修第一冊(cè)第一章動(dòng)

量

守

恒

定

律引入新課：體驗(yàn)活動(dòng)：

小車上的人拉小車物理情景：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m?

和m?,沿著同一直線向相同的方向運(yùn)動(dòng)(一維碰撞),速度分別是v?、v?,且v?

>v?。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v?

’和v?’。一

、理論探究(相互作用的兩個(gè)物體的動(dòng)量改變)問題1:(受力分析)碰撞過程中物體A、B

受到哪些力的作用?影響A、B

動(dòng)量變化的是哪些力的沖量?問題2:規(guī)定向右為正方向，請(qǐng)確定A、B

在碰撞中動(dòng)量的變化量

?一

、理論探究碰撞過程對(duì)A應(yīng)用動(dòng)量定理：對(duì)B應(yīng)用動(dòng)量定理：根據(jù)牛頓第三定律聯(lián)立以上表達(dá)式初態(tài)A、B總動(dòng)量末態(tài)A、B總動(dòng)量導(dǎo)學(xué)案F?△t=m?V?-m?V?F?=-F?m?V{-m,v?=-(m?V?-m?V?)對(duì)B應(yīng)用動(dòng)量定理：根據(jù)牛頓第三定律：得F?

改變B的動(dòng)量→

△p?=-△p?F?At=m,v{-m?v?

F

改變A的動(dòng)量結(jié)論：兩個(gè)物體碰撞后的動(dòng)量之和等于碰撞前的動(dòng)量之和取向右為正方向mví+m?V2=m,V?+m?V?V?光滑對(duì)A應(yīng)用動(dòng)量定理：F?m?

m?v?'m?Bm?Bm?V?V?m?二、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證小車1速度v1/m/s小車2速度v2/m/s小車1動(dòng)量p1=m1×v1/kg·m/s小車2動(dòng)量p2=m2×v2/kg·m/s總動(dòng)量p=p1+p2/kg·m/s碰撞前0.8780.3210.1840.0990.284碰撞后0.2530.713.0.0530.2210.274實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：kg

小車2質(zhì)量：m2=0.31小車1質(zhì)量：m1=0.21按鈕操作區(qū)kgA

運(yùn)動(dòng)，與靜止的B

發(fā)生碰撞后粘在一起A、B

反向運(yùn)動(dòng)，發(fā)生對(duì)撞且v?>v?

,一維碰撞的其它情況A、B同向運(yùn)動(dòng)，且V?>V?V?m?Bm?Bm?Bm?Am?Am?AM?V?

V?V?V?V?一維碰撞

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證小車1動(dòng)量p1=m1×v1/kg·m/s0.0010.093小車2動(dòng)量p2=m2×v2/kg·m/s0.1910.092總動(dòng)量p=p1+p2/kg·m/s0.1920.185小車1速度

v1/m/s0.0040.443小車2速度v2/m/s0.9080.439kg

小車2質(zhì)量：m2=0.21小車1質(zhì)量：m1=0.21kg碰撞后碰撞前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。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。三、

研究對(duì)象1.內(nèi)容：如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢量和為零，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。2.表達(dá)式：(1)p=p'或m??+m?V?=m?V?1+m?V?

’(系統(tǒng)作用前的總動(dòng)量等于作用后的總動(dòng)量).(2)Ap?=-Ap?(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)(3)Ap=0

(系統(tǒng)總動(dòng)量的變化量為零)四

、動(dòng)量守恒定律3.

動(dòng)量守恒的條件：(1)系統(tǒng)不受外力；(理想條件)(2)系統(tǒng)受到外力，但外力的合力為零；(實(shí)際條件)(3)系統(tǒng)所受外力合力不為零，

但系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力，外力沖量相對(duì)可以忽略不計(jì)，系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒；(近似條件)四、動(dòng)量守恒定律(4)系統(tǒng)總的動(dòng)量不守恒，但在某一方向上外力矢量和為零，則系統(tǒng)在這一方向上動(dòng)量守恒.(單一方向上動(dòng)量守恒條件)討論：釋放小球后，

小球和滑塊系統(tǒng)動(dòng)量是

否守恒?四、

動(dòng)量守恒定律解釋單擺小球和滑塊系統(tǒng)左右振動(dòng)的原因?如何使單擺小球和滑塊系統(tǒng)朝一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)?五、動(dòng)量守恒定律的普適性生活場(chǎng)景的應(yīng)用速滑接力比賽斯諾克比賽冰壺比賽五、動(dòng)量守恒定律的普適性高速微觀領(lǐng)域的應(yīng)用正負(fù)電子對(duì)撞實(shí)驗(yàn)原子核裂變反應(yīng)宇宙大爆炸1.動(dòng)量守恒定律不僅適用于宏觀、低速問題，而且適用于高速、微觀

的問題。

高速、微觀領(lǐng)域，牛頓運(yùn)動(dòng)定律不再適用。2.動(dòng)量守恒定律是一個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，適用范圍非常廣泛。動(dòng)量守恒的特性：矢量性、相對(duì)性、瞬時(shí)性、普適性五、動(dòng)量守恒定律的普適性

課堂實(shí)踐任務(wù)：測(cè)物體質(zhì)量問題：在氣墊導(dǎo)軌上配有兩個(gè)光電門和計(jì)時(shí)器，A、B

兩個(gè)滑塊，A

質(zhì)量已知.不用天平，請(qǐng)測(cè)出B滑塊的質(zhì)量?J0201-CCDIGITAL

TIMER數(shù)

字

計(jì)

時(shí)

器(1)

設(shè)計(jì)方案

(2)分組實(shí)驗(yàn)

(3)各小組匯報(bào)結(jié)果實(shí)驗(yàn)測(cè)出滑塊質(zhì)量與實(shí)際質(zhì)量比較，分析誤差原因?條件：

1.不受外力受2.外力矢量和為零。

3.系統(tǒng)的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，可忽略外力，系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒。4.

系統(tǒng)在某一方向上外力為零，則該方向上系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。m?V?+m?V?=m?vp+m?vAp?=-Ap?一個(gè)系統(tǒng)不受外力或所受外力之和為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。動(dòng)量守恒定律不僅適用于宏觀、低速問題，而且適用于高速、微觀的

問題。1.普適性令3.瞬時(shí)性

4.相對(duì)性課堂小結(jié)動(dòng)量守恒2.矢量性

課后作業(yè)1物理小論文：中子的發(fā)現(xiàn)歷程2

課后練習(xí)：教材15頁4、5、6【總結(jié)定律

解釋條件】1、內(nèi)容：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。2、表達(dá)式：(1)m1v1＋m2v2＝m1v1

′＋m2v2

′(2)Δp1

＝－Δp2動(dòng)量守恒定律

F2

F1

(F1+F2+f1+f2)Δt=

m1v1

′-m1v1+m2v2

′-m2v2

m2

m1

F1

=-F2

如果f1

+f2=0Δp=0f2

f1

如果f1

+f2豐0Δp豐0條件1：系統(tǒng)不受外力,或所受外力的矢量和為0(理想條件)根據(jù)動(dòng)量定理和牛頓第三定律，列出矢量式(F1+f1)Δt=

m1v1

′-m1v1(F2+f2)Δt=

m2v2

′-m2v2動(dòng)量守恒定律3、適用條件碰撞過程學(xué)生活動(dòng)1：【總結(jié)定律

解釋條件B

A】學(xué)生活動(dòng)2：【總結(jié)定律

解釋條件例:在列車編組站里，】一輛質(zhì)量為1.8×104

kg的貨車在平直軌道上以2m/s的速度運(yùn)動(dòng)，碰上一輛質(zhì)量為2.2×104

kg的靜止貨車，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，求貨車碰撞后的運(yùn)動(dòng)速度。G2②分析系統(tǒng)受到哪幾個(gè)外力的作用？是否符合動(dòng)量守恒的條件？

重力

支持力

地面摩擦力和空氣阻力

N1

v

v

N

系統(tǒng)

22

m

m2

2力內(nèi)F力1內(nèi)1F動(dòng)量守恒定律G1

分析：

①研究對(duì)象

外力

f2

f1

對(duì)A應(yīng)用動(dòng)量定理

(：F1+f1)Δt=

m1v1

′-m1v1對(duì)B應(yīng)用動(dòng)量定理：(F2+f2)Δt=

m2v2

′-m2v2

(F1+F2+f1+f2)Δt=

m1v1

′-m1v1+m2v2

′-m2v2=Δp假設(shè)向右為正F1=2000NF2=-2000NΔt=1s①如果f1=-1N

f2=-2N②如果f1=-500Nf2=-1000N動(dòng)量守恒定律F2碰撞過程B

Am2

m1F1學(xué)生活動(dòng)2：3、適用條件【總結(jié)定律

解釋條件

】學(xué)生活動(dòng)2：【總結(jié)定律

解釋條件3、適用條件

】條件2：系統(tǒng)的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)量可看成近似守恒；(近似條件)

如碰撞、爆炸等現(xiàn)象1.8×104

kg2.2×104

kg解：以碰前貨車的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，兩車結(jié)合后的速度為v，則v1

=2m/s，v2

=0

兩車碰撞前的總動(dòng)量為p＝m1v1動(dòng)量守恒定律兩車碰撞后的總動(dòng)量為p′=(m1

+m2)v由動(dòng)量守恒定律可得：m1v1

=(m1

+m2)v代入數(shù)值，解得v=0.9m/sm1

m2學(xué)生活動(dòng)2：【總結(jié)定律

解釋條件例：一枚在空中飛行】的火箭質(zhì)量為m，在某時(shí)刻的速度為v，方向水平，燃料即將耗。此時(shí)，火箭突然炸裂成兩塊(如圖)，其中質(zhì)量為m1的一塊沿著與v相反的方向飛去，速度為v1。求炸裂后另一塊的速度v2。解：以v的方向?yàn)檎鸺亚暗目倓?dòng)量為p＝mv炸裂后的總動(dòng)量為

p′=m1v1

+(m-m1)v2根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得mv=m1v1

+(m-m1)v2解得

動(dòng)量守恒定律m-m1m1條件2：系統(tǒng)的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時(shí)，如碰撞、爆炸等現(xiàn)象中，系統(tǒng)的動(dòng)量

可看成近似守恒；(近似條件)條件3：推廣到某一方向上外力矢量和為0

，則在此方向上系統(tǒng)動(dòng)量守恒。(單向條件)條件1：系統(tǒng)不受外力,或所受外力的矢量和為0(理想條件)動(dòng)量守恒定律3、適用條件⑴找：找研究對(duì)象(系統(tǒng)包括那幾個(gè)物體)和研究過程；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。動(dòng)量守恒定律具有系統(tǒng)性、矢量性、瞬時(shí)性、相對(duì)性動(dòng)量守恒定律】學(xué)生活動(dòng)3：【應(yīng)用定律

分享交流應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的基本步驟和方法學(xué)生活動(dòng)4：【應(yīng)用定律

分享交流】4、動(dòng)量守恒定律的普適性(1)動(dòng)量守恒定律只涉及過程始末兩個(gè)狀態(tài)，與過程中力的細(xì)節(jié)無關(guān)。這樣，問題往往能大大簡(jiǎn)化。動(dòng)量守恒定律(2)動(dòng)量守恒定律的適用范圍非常廣泛?？梢赃\(yùn)用到高速、微觀領(lǐng)域，而牛頓運(yùn)動(dòng)定律只適用于宏觀、低速的情況。課堂小結(jié)m1v1＋m2v2＝m1v1

′＋m2v2

′動(dòng)量守恒定律建構(gòu)模型科學(xué)推理動(dòng)量定理牛頓

定律對(duì)象守恒條件分

享

收

獲m2

m1解釋交流證據(jù)問題普適性系

統(tǒng)N1N2G2G1F2F11.

和同學(xué)交流談?wù)勀銓?duì)動(dòng)量守恒定律的認(rèn)識(shí)2.生活中有許多動(dòng)量守恒的現(xiàn)象

，碰撞的過程中

動(dòng)量守恒，大家試著設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來定量的驗(yàn)證動(dòng)量

守恒定律

。作業(yè)布置4

實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律人教版高中物理教材選擇性必修第一冊(cè)

第一章問題2：我們生活中的物體受到各種力的作用，難以滿足這種理想化的條件。

在哪些情況下，可以近似滿足動(dòng)量守恒

的條件？問題？問題1：動(dòng)量守恒定律的適用條件是什么？實(shí)驗(yàn)探究、引入模型問題1：小車受到的內(nèi)力和外力分別有哪些？問題2：如何測(cè)量小車受到的內(nèi)力和阻力？探究：碰撞過程中內(nèi)力與外力大小關(guān)系任務(wù)1問題1：如何通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，需要測(cè)量哪些物理量

？問題2：測(cè)量速度的方法有哪些？問題3：需要使用那些實(shí)驗(yàn)儀器，如何來測(cè)量？要求：1.在草稿紙上畫出實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖；

2.簡(jiǎn)述你設(shè)計(jì)的