1.2 动量守恒定律及其应用(教学课件）——高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册（共48页PPT）

(课件网) 第一章 动量及其守恒定律 第二节 动量守恒定律及其应用 1.理解动量守恒定律，知道系统、内力和外力的概念，知道动量守恒的条件 2.根据动量定理和牛顿第三定律推导动量守恒定律 3.能够运用动量守恒定律分析生产生活中的有关现象 4.认识反冲运动，能结合动量守恒定律对常见的反冲现象作出解释 学习目标 物体间的作用总是相互的，如天体相撞、汽车追尾、离子碰撞等。这些发生相互作用的物体，它们的动量变化会遵循什么样的规律呢？ 新课导入 第一节 动量守恒定律 新课导入 两个穿滑冰鞋的同学静止站在滑冰场上，不论谁推对方，两人都会向相反方向滑去。在推动前，两人的动量都为0；推动后，每个人的动量都发生了变化。那么，他们的总动量在推动前后是否也发生了变化呢？ 新课讲解 实验结果表明，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0，弹开后的总动量也几乎为0。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。 m1=m2 2m1=m2 v1= v2 v1= 2v2 动量守恒定律 （一）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。 两个物块和一个弹簧构成的系统 F F弹 F是外力 F弹是内力 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，相互作用前的总动量等于相互作用后两个物体的总动量） 动量守恒定律的适用条件 （1）系统不受外力或者所受合外力为0. （2）系统所受合外力不为0，但系统所受合外力远小于系统内力时，该系统的总动量可认为近似守恒。如碰撞、爆炸等，此时外力可以忽略。 F·Δt=mv'–mv F v v' F m m 单个物体受力与动量变化量之间的关系 A m1 v1 B m2 v2 A m1 v1′ B m2 v2′ 如图所示，在光滑水平桌面上沿同一方向做匀速运动的两个物体A、B，质量为m2的B物体追上质量为m1的A物体，并发生碰撞，设A、B两物体碰前速度分别为v1、v2(v2>v1)，碰后速度分别为v1′、v2′，碰撞时间很短，设为Δt。 A m1 B m2 v2 A m1 B m2 A m1 v1′ B m2 v2′ F2 F1 设B对A的作用力是F1，A对B的作用力是F2。 请用所学知识证明碰撞前后，两物体总动量之和相等。 根据动量定理：对A：F1Δt＝m1v1′－m1v1① 对B：F2Δt＝m2v2′－m2v2② 由牛顿第三定律知F1＝－F2③ 由①②③得两物体碰撞前后总动量关系为： m1v1＋m2v2 =m1v1′＋m2v2′. 两个物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和。 如图所示，静止的两辆小车用细线相连，中间有一个压缩了的轻弹簧。 （1）烧断细绳后，由于弹力的作用，两辆小车分别向左、右运动，它们获得了动量，它们的总动量是否增加了？ （2）烧断细绳后，按住左边的小车，由于弹力的作用，右边小车向右运动，右边小车获得了动量，那么它们的总动量是否守恒？ （3）烧断细绳后，按住左边的小车，由于弹力的作用，右边小车向右运动，当弹簧恢复原长时，松开左边小车，哪个过程它们的总动量不守恒，哪个过程它们的总动量守恒？ 思考 经典例题 例题1:在列车编组站里，一辆 m1 = 1.8×104 kg 的货车在平直轨道上以 v1 = 2 m/s 的 ... ...