物理选择性必修1优质课公开课第3节 动量守恒定律.pptx

第3节动量守恒定律

;一、相互作用的两个物体的动量改变

1．填一填

(1)情境设置：在光滑水平面上同一方向运动的物体A、B，质量分别为m1、m2，速度分别为v1、v2，且v2v1，碰撞过程作用时间为Δt，A对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，碰后A、B的速度分别为v1′、v2′。

(2)推导过程：

对物体A应用动量定理：F1Δt＝______________，

对物体B应用动量定理：F2Δt＝______________，;由牛顿第三定律可知：F1＝_______，

由以上三式可得：m1v1′＋m2v2′＝m1v1＋m2v2。

(3)结论：两物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和。

2．判一判

(1)相互作用的两个物体间相互作用力的冲量等大反向。 ()

(2)在光滑水平面上相互碰撞的两个物体动量变化量大小相等、方向相反。 ()

(3)碰撞前后满足动量之和不变的两个物体所受外力的矢量和为0。 ()

;3．想一想

如图所示，两个人静止在滑冰场上用力推对方，两人会向相反方向滑去。

(1)两人的动量变化量有什么关系？

(2)两人的总动量在推动前后是否发生了变化？

提示：(1)两人的动量变化量大小相等，方向相反。

(2)两人的总动量在推动前后均为零，没有发生变化。;二、动量守恒定律

1．填一填

(1)系统：相互作用的两个或多个物体构成的整体。

(2)内力：_________物体间的相互作用力。

(3)外力：_________的物体施加给___________的物体的作用力。

(4)内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的______保持不变。

(5)普适性：适用于从宏观到微观的一切领域。

;2．判一判

(1)只要系统内存在摩擦力，系统的动量就不守恒。 ()

(2)只要系统的合外力为零，系统的动量就守恒。 ()

(3)只要系统所受合外力的冲量为零，系统的动量就守恒。 ()

;3．想一想

如图所示，公路上三辆汽车发生了追尾事故。如果将前面两

辆汽车看成一个系统，最后面一辆汽车对中间汽车的作用力是内

力，还是外力？如果将后面两辆汽车看成一个系统呢？

提示：内力是系统内物体之间的作用力，外力是系统以外的物体对系统以内的物体的作用力。一个力是内力还是外力关键是看所选择的系统。如果将前面两辆汽车看成一个系统，最后面一辆汽车对中间汽车的作用力是系统以外的物体对系统内物体的作用力，是外力；如果将后面两辆汽车看成一个系统，最后面一辆汽车与中间汽车的作用力是系统内物体之间的作用力，是内力。

;[学透用活]

1．对动量守恒定律条件的理解

(1)系统不受外力作用，这是一种理想化的情形，如宇宙中两星球的碰撞，微观粒子间的碰撞都可视为这种情形。

(2)系统受外力作用，但所受合外力为零。像光滑水平面上两物体的碰撞就是这种情形。

(3)系统受外力作用，但当系统所受的外力远远小于系统内各物体间的内力时，系统的总动量近似守恒。例如，抛出去的手榴弹在空中爆炸的瞬间，弹片所受火药爆炸时的内力远大于其重力，重力完全可以忽略不计，系统的动量近似守恒。

;(4)系统受外力作用，所受的合外力不为零，但在某一方向上合外力为零，则系统在该方向上动量守恒。

2．动量守恒的五个特性

(1)矢量性：定律的表达式是一个矢量式，其矢量性表现在：

①该式说明系统的总动量在相互作用前后不仅大小相等，方向也相同。

②在求初、末状态系统的总动量p＝p1＋p2＋…和p′＝p1′＋p2′＋…时，要按矢量运算法则计算。如果各物体动量的方向在同一直线上，要选取一正方向，将矢量运算转化为代数运算。

;(2)相对性：在动量守恒定律中，系统中各物体在相互作用前后的动量必须相对于同一惯性系，各物体的速度通常均为对地的速度。

(3)条件性：动量守恒定律的成立是有条件的，应用时一定要首先判断系统是否满足守恒条件。

(4)同时性：动量守恒定律中p1、p2、…必须是系统中各物体在相互作用前同一时刻的动量，p1′、p2′、…必须是系统中各物体在相互作用后同一时刻的动量。

(5)普适性：动量守恒定律不仅适用于两个物体组成的系统，也适用于多个物体组成的系统；不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统。

;[典例1][多选]在光滑水平面上，A、B两小车中间有一弹簧，如图所示。用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态，将两小车及弹簧看成一个系统，下列说法中正确的是 ()

A．两手同时放开后，系统总动量始终为零

B．先放开左手，再放开右手后，动量不守恒

C．先放开左手，再放开右手后，总动量向左

D．无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零

;[解析]