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课件网) 第一章 动量与动量守恒定律 第3节 动量守恒定律 _____ _____ 1.能运用动量定理 和牛顿运动定律分 析碰撞中的动量变 化. 2.在了解系统、内 力和外力的基础 上,理解动量守恒 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.了解动量守恒定 律的普遍适用性和 牛顿运动定律适用 范围的局限性. 续表 情境导学 面对面站在滑冰场上的两位同学,相互推一下,两人向相反的方向运动,动量 均发生了变化.他们动量的变化遵循什么规律呢 新知课丨必备知识解读 知识点1 动量守恒定律 1 系统、内力和外力 (1)系统: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. . . . . . . 2 动量守恒定律的推导 (1)问题情境 图1-3-1 如图1-3-1所示,在光滑水平地面上,有质量分别为、的两小球、 ,它 们分别以速度、相向运动并发生碰撞,碰撞后两球的速度分别为、 . (2)分析推导 用表示对的平均作用力,用表示对 的平均作用力,根据牛顿第三定律 可知,设它们相互作用的时间为和 各自受到的重力和支持力都等大反 向,在水平方向,根据动量定理 对有 对有 则 式中和是两球碰撞前的动量,和 是两球碰撞后的动量.整理得 该式表明,相互碰撞的两个物体组成的系统,总动量保持不变. 3 动量守恒定律 (1)内容 如果一个系统不受外力或所受合外力为零,无论这一系统的内部发生了何种形 式的相互作用,这个系统的总动量保持不变. (2)表达式 对于相互作用的两个物体组成的系统,动量守恒定律可以表述为以下三种形式: 表达式 说明 系统总动量的变化量为0,即总动量不变. 相互作用的两物体组成的系统,两物体动量的增量大小相等、 方向相反. 深度理解 实际应用时
的三种常见形式 1.
,适用于作用前后都运动的两个物体组成的系统. 2.
,适用于原来静止的两个物体组成的系统,比如爆炸等,两物 体的速率及位移大小与各自的质量成反比. 3.
,适用于两物体作用后结合为一体或具有相同速 度的情况. (3)成立条件 ①理想条件:系统不受外力作用. ②实际条件:系统受外力但所受外力之和为零.如光滑水平面上一个运动小球与 一个静止小球相碰,系统动量守恒. ③近似条件:系统所受合外力虽然不为零,但系统的内力远大于外力.如碰撞、爆 炸、反冲现象中,系统的动量可看成近似守恒. ④单方向的动量守恒条件:系统受到的外力总的来看不符合以上三条中的任意 一条,则系统的总动量不守恒,但是,若系统在某一方向上符合以上三条中的某一条, 则系统在该方向上动量守恒. . . . . . . . . . . 深度理解 对动量守恒定律的理解 系统性 动量守恒定律反映的是两个或两个以上物体组成的系统在相互作用过程 中的动量变化规律,所以应用动量守恒定律解题时,应明确所研究的系统 是由哪些物体组成的. 矢量性 动量守恒定律的表达式是一个矢量式,其矢量性表现在:①系统初状态总动 量的方向决定了末状态总动量的方向;②在求初、末状态系统的总动量 时,要按矢量运算法则计算. . . 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,必须是相对于同 一参考系而言的.解题时,常取地面为参考系,各物体的速度均为对地的速 度. 同时性 . . . . 4 动量守恒的几种常见情形 (1)合外力为0,两个相互作用的物体动量守恒. 图1-3-2 图1-3-3 如图1-3-2,在光滑水平面上发生正碰的两小球:碰撞前、后合 动量的方向皆向右,但碰后左侧小球的动量方向可能向右,也 可能向左. 如图1-3-3,光滑水平面上静止的两小车压缩轻弹簧:烧断细线, 两小车运动方向 ... ...