動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用課件-高二上學(xué)期物理選擇性

1.2動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)CONTENT010203會(huì)用動(dòng)量守恒定律解決反沖運(yùn)動(dòng)與火箭原理理解動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容，理解其守恒的條件知道系統(tǒng)、內(nèi)力、外力的概念新課引入物體間的作用總是相互的，如冰壺碰撞，碰碰車等。這些發(fā)生相互作用的物體，它們的動(dòng)量變化會(huì)遵循什么樣的規(guī)律呢？實(shí)驗(yàn)結(jié)果：在氣墊導(dǎo)軌上，無論兩滑塊的質(zhì)量是否相等，它們?cè)诒粡楅_前的總動(dòng)量為零，彈開后的總動(dòng)量也幾乎為零。這說明氣墊導(dǎo)軌上的兩滑塊在相互作用前后的總動(dòng)量幾乎是不變的。

v2v1v2′v1′m2m2m1m1BAAB理論探究結(jié)論：

那么，碰撞前后滿足動(dòng)量之和不變的兩個(gè)物體的受力情況是怎樣的呢？v2v1v2′v1′m2m2m1m1BAABN2N1G2G1F2F1兩個(gè)碰撞的物體在所受外部對(duì)它們的作用力的矢量和為0的情況下動(dòng)量守恒。結(jié)論：（一）系統(tǒng)、內(nèi)力、外力1.系統(tǒng)：一般而言，碰撞、爆炸等現(xiàn)象的研究對(duì)象是兩個(gè)（或多

個(gè)）物體。我們把由兩個(gè)（或多個(gè)）相互作用的物體構(gòu)

成的整體叫作一個(gè)力學(xué)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱系統(tǒng)。2.內(nèi)力：系統(tǒng)中物體間的作用力，叫作內(nèi)力。3.外力：系統(tǒng)以外的物體施加給系統(tǒng)內(nèi)物體的力，叫作外力。動(dòng)量守恒定律一新課教學(xué)2.

動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式：

①p＝

p′

②Δ

p＝0

③Δ

p1＝－Δp2

④m1v1+m2v2＝m1v1′+m2v2′（二）動(dòng)量守恒定律1.內(nèi)容：一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者所受合外力為0時(shí)，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)系統(tǒng)不受外力或者所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒；3.成立條件

(2)

系統(tǒng)所受合外力雖然不為零，但系統(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；斜面B置于光滑水平面上，物體A沿光滑斜面滑下，則AB組成的系統(tǒng)受到幾個(gè)作用力？哪些力是內(nèi)力？哪些力是外力？系統(tǒng)動(dòng)量守恒嗎？豎直方向失重：N<(M+m)g，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒水平方向：系統(tǒng)不受外力，動(dòng)量守恒NMgmgN1N1′思考討論(1)系統(tǒng)不受外力或者所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒；3.成立條件

(2)

系統(tǒng)所受合外力雖然不為零，但系統(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；(3)系統(tǒng)所受的合外力不為零，但某一方向上合外力為零，

則系統(tǒng)在這一方向上動(dòng)量守恒。(4)全過程的某一階段系統(tǒng)受的合外力為零，則該階段

系統(tǒng)動(dòng)量守恒。

兩小車在運(yùn)動(dòng)過程中，相互排斥的磁力屬于內(nèi)力，整個(gè)系統(tǒng)的外力即重力和支持力的矢量和為零，所以系統(tǒng)動(dòng)量守恒。

系統(tǒng)所受的外力有：重力、地面對(duì)木塊支持力、豎直墻對(duì)彈簧的支持力，三者的矢量和不為零，所以系統(tǒng)動(dòng)量不守恒。在光滑的水平面上有一輛平板車，某同學(xué)站在車上，想通過敲打車的左端讓小車向右不斷運(yùn)動(dòng)?？尚袉幔繛槭裁?？

事實(shí)上，動(dòng)量守恒定律的適用范圍非常廣泛。近代物理的研究對(duì)象已經(jīng)擴(kuò)展到我們直接經(jīng)驗(yàn)所不熟悉的高速（接近光速）、微觀（小到分子、原子的尺度）領(lǐng)域。研究表明，在這些領(lǐng)域，牛頓運(yùn)動(dòng)定律不再適用，而動(dòng)量守恒定律仍然正確。遷移4.注意點(diǎn)：①矢量性：動(dòng)量守恒方程是一個(gè)矢量方程。②瞬時(shí)性：動(dòng)量是個(gè)瞬時(shí)量，動(dòng)量守恒是指系統(tǒng)任意兩個(gè)時(shí)刻

的動(dòng)量恒定；不同時(shí)刻的動(dòng)量不能相加。④應(yīng)用時(shí)需注意區(qū)分內(nèi)力和外力，內(nèi)力不改變系統(tǒng)的總動(dòng)量，

外力才能改變系統(tǒng)的總動(dòng)量。③同一性：由于動(dòng)量的大小與參考系的選擇有關(guān)，因此應(yīng)用動(dòng)量

守恒定律時(shí)，應(yīng)注意各物體的速度必須是相對(duì)同一參

考系的速度，一般以地面為參考系。

例：質(zhì)量為1000kg的轎車與質(zhì)量為4000kg的貨車迎面相撞，碰撞后兩車絞在一起，并沿貨車行駛方向運(yùn)動(dòng)一段路程后停止，從事故現(xiàn)場(chǎng)測(cè)出，兩車相撞前，貨車的行駛速度為54km/h，撞后兩車的共同速度為18km/h。該段公路對(duì)轎車的限速為100km/h，試判斷轎車是否超速度行駛。v=126km/h？學(xué)以致用5.應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的思路明確研究對(duì)象，確定系統(tǒng)的組成受力分析，分清內(nèi)力、外力，確定動(dòng)量是否守恒規(guī)定正方向，確定初、末動(dòng)量根據(jù)動(dòng)量守恒定律，建立方程代入數(shù)據(jù)，求出結(jié)果并討論說明規(guī)律方法將氣球充氣后松口釋放，氣球會(huì)沿著與噴氣方向相反的方向飛去反沖運(yùn)動(dòng)章魚的運(yùn)動(dòng)火箭的發(fā)射情景1.定義：一個(gè)物體向某一方向高速噴射出大量的氣體、液體或彈出一個(gè)物體，從而使物體本身獲得一個(gè)反向速度的現(xiàn)象，物體的這種后退運(yùn)動(dòng)叫反沖。問題探究：在反沖運(yùn)動(dòng)中，能量如何轉(zhuǎn)化反沖運(yùn)動(dòng)與火箭二其它形式的能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能增加.2.火箭的工作原理利用反沖運(yùn)動(dòng)，火箭燃料燃燒產(chǎn)生的高溫、高壓燃?xì)鈴奈矅姽苎杆賴姵鰰r(shí)，使火箭獲得巨大的速度．噴氣的速度：目前常用的液體燃料是液氫，用液氧做氧化劑，噴氣速度在2000~5000m/s.質(zhì)量比：火箭的質(zhì)量比在6～10左右要發(fā)射人造衛(wèi)星，這樣的火箭還不能達(dá)到所需的速度如何解決衛(wèi)星發(fā)射問題？拓展一步火箭開始飛行時(shí)的質(zhì)量與燃料燃盡時(shí)的質(zhì)量之比火箭脫離過程

多級(jí)火箭由單級(jí)火箭組成，發(fā)射時(shí)先點(diǎn)燃第一級(jí)火箭，燃料用完以后，空殼自動(dòng)脫落，然后下一級(jí)火箭開始工作。為什么多級(jí)火箭在發(fā)射過程中要將空殼拋掉？試從理論上加以說明。

火箭在飛行過程中拋掉空殼后，可以使質(zhì)量變得更小，從而使得質(zhì)量比增大，進(jìn)而提高火箭最終所能獲得的速度。3.生活中的反沖運(yùn)動(dòng)農(nóng)田、園林的噴灌裝置利用“反沖”原理噴氣式飛機(jī)“反沖”的危害“反沖”的防止止退犁（火炮緩沖器）握槍姿勢(shì)？學(xué)以致用1.在水平地面上放置一門質(zhì)量為M的炮車(不含炮彈)，發(fā)射的

炮彈質(zhì)量為m，設(shè)地面和炮車間摩擦不計(jì)，則：(1)炮筒水平時(shí)，發(fā)射炮彈的速度為v0，炮車的反沖速度為多大？(2)炮筒與水平方向成θ角時(shí)，發(fā)射炮彈的速度大小為v0，炮車的

反沖速度是多大？(3)炮筒水平時(shí)，發(fā)射的炮彈如果相對(duì)于炮口的速度大小為v0，

則炮車的反沖速度為多大？討論反沖運(yùn)動(dòng)應(yīng)注意的兩個(gè)問題

（1）速度的方向性：對(duì)于原來靜止的整體，可任意規(guī)定某一部分的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，則反方向運(yùn)動(dòng)的另一部分的速度就要取負(fù)值.（2）速度的相對(duì)性：反沖問題中，若已知相互作用的兩物體的相對(duì)速度，先將各速度轉(zhuǎn)換成相對(duì)同一參考系的速度，再列動(dòng)量守恒方程.總結(jié)提升一、動(dòng)量守恒定律二、反沖運(yùn)動(dòng)與火箭內(nèi)容表達(dá)式：

m1v1+m2v2＝m1v1′+m2v2′成立條件課堂小結(jié)課堂練習(xí)1．(多選)關(guān)于動(dòng)量守恒的條件，下面說法正確的是(

)A．只要系統(tǒng)內(nèi)有摩擦力，動(dòng)量就不可能守恒B．只要系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量就守恒C．系統(tǒng)加速度為零，系統(tǒng)動(dòng)量一定守恒D．只要系統(tǒng)所受合外力不為零，則系統(tǒng)在任何方向上動(dòng)量都

不可能守恒BC2.(多選)下列四幅圖所反映的物理過程中，動(dòng)量守恒的是(

)AC3.一輛平板車停止在光滑水平面上，車上一人用大錘敲打車的左端，

如圖所示，在錘的連續(xù)敲打下，這輛平板車將(

)

A

.左右來回運(yùn)動(dòng)B.向左運(yùn)動(dòng)

C.

向右運(yùn)動(dòng)D.

靜止不動(dòng)A4.如圖所示，一輛小車靜止在光滑的水平面上，小車立柱上固定

一條長(zhǎng)為

L、系有小球的水平細(xì)繩，小球由靜止釋放，不計(jì)一

切摩擦，下列說法正確的是（

）A.小球的機(jī)械能守恒，動(dòng)量不守恒B.小球的機(jī)械能不守恒，動(dòng)量也不守恒C.球、車系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，動(dòng)量守恒D.球、車系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，水平方向動(dòng)量守恒LBD5.如圖所示，長(zhǎng)為

L

的船靜止在平靜的

水面上，立于左側(cè)船尾的人的質(zhì)量為