高中物理选择性必修一优质课公开课1.3.pdf

3．动量守恒定律

必备知识·自主学习关键能力·合作探究随堂演练·自主检测

课标要求

1.知道相互作用的两个物体的动量变化特点．

2．理解系统、内力、外力的概念．

3．知道动量守恒定律的内容及表达式，理解其守恒的条件．

4．了解动量守恒定律的普适性．

思维导图

必备知识·自主学习

一、理论探究

1．如图所示是两个质量均为m的小球以相同的速率相向运动并发生

碰撞的三个瞬间，其中(a)为刚接触的瞬间，二者的速度分别是v和

1

v(v＝－v)；(b)为二者形变最大的瞬间，它们的相互作用力F和F达

21212

到最大(F＝－F)；(c)为二者脱离接触的瞬间，二者的速度分别为v′

121

和v′(－v′＝v′)．

212

从(a)到(b)的过程，两球间的相互作用力从零逐渐增大至F和F，而

12

速度则从v和v逐渐减小至零；从(b)到(c)的过程则相反，相互作用力

12

从F和F逐渐减小到零，而速度则从零逐渐增大至v′和v′.

1212

把这个过程再分成很多小段，每段的时间为Δt，Δt足够短，这段时

间内的相互作用力可以看作恒力，根据牛顿第三定律，这对相互作用

力大小相等、方向相反，可以说，在这个相互作用过程的每时每刻相

互作用力都满足F＝－F.因此，在整个碰撞过程中的平均力满足

2对11对2

F2对1＝－F1对2.

分别对两物体应用动量定理，得

F·t＝p′－p

2对111

F·t＝p′－p

1对222

则p′－p＝－(p′－p)

1122

式中p和p分别是两个物体碰撞前的动量，p′和p′分别是两个物体

1212

碰撞后的动量．将上式变形，得

p＋p＝p′＋p′

1212

结论：相互碰撞的两个物体组成的系统，总动量________．

保持不变

[导学1]

研究对象是相互作用的两个小球．除了相互作用力外，其他力的合力为

零．

[导学2]

作用力与反作用力的大小相等，方向相反，作用力和反作用力的冲量大

小相等，方向相反．

[导学3]

动量守恒的条件：

(1)系统不受外力；

(2)系统所受合外力为零；

(3)内力远大于外力，如剧烈的碰撞、爆炸等；

(4)由于动量是矢量，某一方向满足上述条件时，该方向的动量守恒．

2.动量守恒定律

(1)系统：由两个(或多个)相互作用的物体构成的________．

整体

(2)内力：________物体间的相互作用力．

系统中

(3)外力：________的物体施加给系统内物体的力．

系统以外

(4)动量守恒定律：如果一个系统________，或者______________，