1.2 动量守恒定律及其应用（25张PPT）课件 2024-2025学年高二物理鲁科版（2019）选择性必修第一册

(课件网) 第一章 动量和动量定理 第2节 动量守恒定律及其应用 生活中的碰撞现象 这些不同的碰撞现象中是否隐藏着相同的物理规律？ 1.知道系统、内力、外力的概念。 2.理解动量守恒定律的内容，理解其守恒的条件。 3.会用动量守恒定律解决碰撞问题。 4. 知道反冲现象的特点，了解火箭飞行原理。 实验与探究：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒 实验器材：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块（两个）、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。 实验设计：利用气垫导轨使两滑块发生一维碰撞，如图所示： 1. 质量的测量：用天平测量。 2. 速度的测量： ，式中 Δx 为滑块上挡光片的宽度， Δt 为数字计时器显示的滑块上挡光片经过光电门的时间。 实验步骤： 1.两个质量相等且带有弹片的滑块装上相同的遮光板，放置在气垫导轨的中部。将两滑块靠在一起并压缩弹片，用细线把它们拴住，两滑块处于静止状态。烧断细线，两滑块被弹片弹开后朝相反方向做匀速运动。测量遮光板通过光电门的时间，计算滑块的速度。 2.增加其中一个滑块的质量，使其质量是另一个的2倍，重复以上实验 实验结果： 在气垫导轨上，无论两滑块的质量是否相等，它们在被弹开前的总动量为零，弹开后的总动量也几乎为零。这说明气垫导轨上的两滑块在相互作用前后的总动量几乎是不变的。 2.通过动量定理进行推导动量守恒定律 如图在光滑水平桌面上做匀速运动的两个小球A、B，质量分别是m1和m2，沿同一直线向同一方向运动，速度分别是 1 和2 ，2 ＞1。当B追上A时发生碰撞。碰撞后A、B的速度分别是 1′和2′ 。碰撞过程中A所受B对它的作用力是 F1，B所受A对它的作用力是 F2。碰撞时，两物体之间力的作用时间很短，用 Δ t 表示。 v2 v1 v2′ v1′ m2 m2 m1 m1 B A A B (1)碰撞过程中B对A的冲量：F1Δ t ＝ m11′ － m11 (2)碰撞过程中A对B的冲量：F2 Δ t ＝ m22′ － m22 (3)根据牛顿第三定律 F1 ＝ －F2 (4)整理后得：m11′ m22′ ＝ m11 m22 v2 v1 v2′ v1′ m2 m2 m1 m1 B A A B 这说明，两物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和，并且该关系式对过程中的任意两时刻的状态都适用。 v2 v1 v2′ v1′ m2 m2 m1 m1 B A A B N2 N1 G2 G1 F2 F1 那么，碰撞前后满足动量之和不变的两个物体的受力情况是怎样的呢？ 两物体各自既受到对方的作用力，同时又受到重力和桌面的支持力，重力和支持力是一对平衡力。两个碰撞的物体在所受外部对它们的作用力的矢量和为0的情况下动量守恒。 系统、内力、外力 1.系统：一般而言，碰撞、爆炸等现象的研究对象是两个（或多个）物体。我们把由两个（或多个）相互作用的物体构成的整体叫作一个力学系统，简称系统。 2.内力：系统中物体间的作用力，叫作内力。 3.外力：系统以外的物体施加给系统内物体的力，叫作外力。 知识点一：动量守恒定律 1. 内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变，这就是动量守恒定律。 2.动量守恒定律的表达式： ① p ＝ p′ （系统相互作用前的总动量 p 等于相互作用后的总动量 p′ ） ② Δ p＝ 0(系统总动量的增量为0) ③ Δ p1 ＝－Δ p2 (两个物体组成的系统中，各自动量的增量大小相等、方向相反) ④ m1v1 + m2v2 ＝ m1v1′ + m2v2′ (两个物体组成的系统中，相互作用前两个物体的总动量等于相互作用后两个物体的总动量) (1)系统不受外力或外力的矢量和为零，系统动量守恒； 3.成立条件 (2) 系统所受合外力虽然不为零，但系统的内力远大于外力时， 如碰撞、爆炸等现象中，系统的动量可看成近似守恒； (3)系统所受的合外力不为零，但某一方向上合外力为零，则系统在这一方向上动量守恒。 ... ...