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课件网) 第 节 3 动量守恒定律 高中物理 选择性必修第一册 第一章 了解系统的内力、外力的概念,加深相互作用观念; 通过经历推导动量守恒定律的过程,理解动量守恒定律的含义和表达式,培养学生的科学思维; 通过实验探究动量守恒定律,提高学生的科学探究能力,培养学生的合作精神; 会用动量守恒定律解释现象。 学习目标 引入 在连续的敲打下,平板车会怎样运动呢? 两个人的速度之间有怎样的关系呢? 在冰壶比赛中,一只冰壶撞击另一只冰壶后,两只冰壶的运动状态都将发生变化,这种碰撞类运动有什么规律? 一、动量守恒定律 两个穿滑冰鞋的同学静止站在溜冰场上,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 的动量都主生了变化。那么,他们的总动量在推动前后是否也发生了变化呢 情境:如图所示,物体1和物体2在光滑的水平面上碰撞。设物体1和物体2的质量分别为 , ,碰撞前,物体1和物体2的速度分别为 , ,碰撞后,物体1和物体2的速度分别为 , 。 【思考问题】 (1)物体1的动量变化是多少? (2)物体2的动量变化是多少? (3)物体1和物体2的动量变化有什么联系? 1.动量守恒定律的推导 对于物体1,根据动量定理: 对于物体2,根据动量定理: 根据牛顿第三定律: 得到: 情境:如图所示,物体1和物体2在光滑的水平面上碰撞。设物体1和物体2的质量分别为 , ,碰撞 前,物体1和物体2的速度分别为 , ,碰撞后,物体1和物体2的速度分别为 , 。 (1)内容:物体在碰撞时,如果系统所受的合外力为零,则系统的总动量保持不变。 (2)表达式: 2. 动量守恒定律 ①p=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′ ②m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和。 ③Δp1=-Δp2,相互作用的两个物体动量的增量等大反向。 ④Δp=0,系统总动量的增量为零。 (3)适用条件: ①理想条件:系统不受外力作用或所受合外力为零; ②近似条件:系统所受合外力虽然不为零,但系统所受的内力远大于外力; ③单方向的动量守恒条件:系统在某一方向上不受外力或所受合外力为零,或者在某一方向上所受的内力远大于外力,系统在这一方向动量守恒。 (4)性质: 系统性:动量守恒定律的研究对象是一个系统。 矢量性:动量守恒定律的表达式是一个矢量式子。 相对性:系统中各物体在相互作用前后的动量,必须相对同一参考系。 同时性:系统在初、末状态的总动量必须是相互作用前后同一时刻的总动量。 3.系统、内力和外力 (1)系统:相互作用的两个(或多个)物体做成的整体通常称为系统。 (2)内力:系统内物体之间的相互作用力叫作内力。 (3)外力:系统外部其他物体对系统的作用力叫作外力。 例题:冬季雨雪天气时,公路上容易发生交通事故。在结冰的公路上,一辆质量为 1.8 X 103 kg的轻型货车尾随另一辆质量为1.2 X 103 kg 的轿车同向行驶,因货车未及时刹车而发生追尾(即碰撞)。若追尾前瞬间货车速度大小为 36 km/h ,轿车速度大 小为 18km/h,刚追尾后两车视为紧靠在一起,此时两车的速度多大 分析:以两车组成的系统为研究对象,该系统受到的外力有重力、支持力和摩擦力。由于碰 撞时间很短,碰撞过程中系统所受合外力通常远小于系统内力,可近似认为在该碰撞过程 中系统动量守恒。根据动量守恒定律,可求出两车的共同速度。 例题:冬季雨雪天气时,公路上容易发生交通事故。在结冰的公路上,一辆质量为 1.8 X 103 kg的轻型货车尾随另一辆质量为1.2 X 103 kg 的轿车同向行驶,因货车未及时刹车而发生追尾(即碰撞)。若追尾前瞬间货车速度大小为 36 km/h ,轿 ... ...