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课件网) 动量守恒定律 新知导入 第一节中我们通过分析一辆运动的小车碰撞一辆静止的小车,得出碰撞前后两小车的动量之和不变的结论。对于冰壶等物体的碰撞也是这样的吗 怎样证明这一结论呢 这是一个普遍的规律吗 新知讲解 A B m2 m1 m2 m1 一、系统 内力和外力 1.系统:有相互作用的两个(或两个以上)物体构成一个系统 2.内力:系统中相互作用的各物体之间的相互作用力 3.外力:外部其他物体对系统的作用力 N1 G1 N2 G2 F1 F2 系统 内力 外力 新知讲解 m2 m1 思考 N1 G1 N2 G2 F2 系统 内力 外力 (1) 碰撞过程中两个小球受力情况如何? (2)写出两小球速度的变化量,动量的变化量及各自的冲量; (3)结合牛顿运动定律和动量定理,请你推导出一个最终的表达式。 F1 新知讲解 A B m2 m1 m2 m1 m2 m1 A B 二、动量守恒定律———理论推导1:牛顿运动定律 光滑 F1 F2 新知讲解 A B m2 m1 m2 m1 m2 m1 A B 二、动量守恒定律———理论推导2:动量定理 光滑 F1 F2 新知讲解 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。 三、动量守恒定律 1、内容 2、表达式 ① ② ③ 新知讲解 3、适用条件 (1)系统不受外力;(理想条件) (2)系统受到外力,但外力的合力为零;(实际条件) (3)系统所受外力合力不为零,但系统内力远大于外力,外力相对来说可以忽略不计,因而系统动量近似守恒;(近似条件) (4)系统总的来看虽不符合以上三条中的任何一条,但在某一方向上符合以上三条中的某一条,则系统在这一方向上动量守恒.(单向条件) 新知讲解 注意 1.确定研究对象 (系统),区分内力和外力.从而判断所选择的系统动量是否守恒。 2.在系统总动量一定(守恒)的情况下,系统中每个物体的动量可以发生很大的变化。 A、B 两辆小车之间连接一根被压缩了的弹簧后用细线栓住,现烧断细线。 若地面光滑,则烧断细线后,系统动量是否守恒? 守 恒 思考 新知讲解 (1)系统性:动量守恒定律是对一个系统而言的,具有系统的整体性,而对物体系统的一部分,动量守恒定律不一定适用。 应用动量守恒定律的注意点 (2)矢量性:选取正方向,与正方向同向的为正,与正方向反向的为负,方向未知的,设与正方向同向,结果为正时,方向即于正方向相同,否则,与正方向相反。 (3)瞬(同)时性: 动量是一个瞬时量,动量守恒是指系统任意时刻动量守恒。方程左边是作用前某一时刻各物体的动量的和,方程右边是作用后某时刻系统各物体动量的和。不是同一时刻的动量不能相加。 (4)相对性:由于动量的大小与参照系的选择有关,因此在应用动量守恒定律时,应注意各物体的速度必须是相对同一参照物的。 (5)普适性:是一个独立的实验规律,它适用于目前为止物理学研究的一切领域。 新知讲解 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 的速度运动,碰上一辆 m2 = 2.2×104 kg 的静止货车,它们碰撞后结合在一起继续运动,求货车碰撞后的运动速度。 ③ 本题中研究的是哪一个过程?该过程的初状态和末状态分别是什么? ①本题中相互作用的系统是什么? ②分析系统受到哪几个外力的作用?是否符合动量守恒的条件? m1 m2 系统 N1 N2 F2 内力 外力 F1 G1 G2 新知讲解 m1 m2 x 0 沿碰撞前货车运动的方向建立坐标轴,有v1 = 2 m/s,设两车结合后的速度为v 。 两车碰撞前的总动量为 两车碰撞后的总动量为 由动量守恒定律可得: 所以 代入数值,得 v= 0.9 m/s 新知讲解 例题2:一枚在空中飞行的火箭,质量为m,在某点的速度为v,方向水平,燃料即将耗尽。火箭在该点突然炸裂成两块,其中质量为m1的一块沿着与v相反的方向飞去,速度为v1 。求炸裂后 ... ...