高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律第三节　动量守恒定律寿县安丰高中赵玉龙.

高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律第三节　动量守恒定律寿县安丰高中赵玉龙

动量不变动量变化单个物体引起小球动量变化的原因是什么？发生碰撞小球受到力的作用地面光滑，小球以V做匀速直线运动。
高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律动量不变单个物体地面光滑，小球以V做匀速直线运动。动量变化发生碰撞后，小球反弹。引起小球动量变化的原因是什么？发生碰撞小球受到力的作用

高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律前面我们已经学习了动量定理，其适用于单个物体；那么多个物体所构成的系统，在发生相互作用前后各自的动量发生了什么样的变化，整个系统的动量又将如何？例：静止站在光滑的冰面上，小孩推大人一把，他们各自都向相反的方向运动，谁运动得更快一些？他们的总动量又会怎样？其动量变化又遵循什么样的规律呢？

两个物体碰撞后，A、B小球各自动量有没有变化？碰撞后，A、B小球的总动量是否发生变化？
高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律两个物体碰撞后，A、B小球各自动量有没有变化？碰撞后，A、B小球的总动量是否发生变化？将AB看作一个系统，相互作用力可以看作系统内力，则系统受到的外力为零。

1．系统：存在相互作用的几个物体所组成的整体称为系统，系统可按解决问题的需要灵活选取。
高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律一、系统、内力和外力 1．系统：存在相互作用的几个物体所组成的整体称为系统，系统可按解决问题的需要灵活选取。 2．内力：系统内各个物体间相互用力称为内力。 3．外力：系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力称为外力。内力和外力的区分依赖于系统的选取，只有在确定了系统后，才能确定内力和外力。

相关概念 N2 N1 F1 F2 F1，F2是内力 G2 G1 两小球组成系统 N1,N2,G1,G2是系统的外力动量守恒定律第章
高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律相关概念两小球组成系统 N1,N2,G1,G2是系统的外力 F1 F2 N1 N2 G1 G2 F1，F2是内力

请设计模型用牛顿运动定律推导动量守恒定律
高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律动量守恒定律与牛顿运动定律请设计模型用牛顿运动定律推导动量守恒定律设光滑水平面上做匀速运动的两个小球，质量分别是m1和m2，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是v1和v2，且v1>v2，经过一段时间后，m2追上了m1两球发生碰撞，碰撞后的速度分别是v1′和v2′。碰撞过程中第一球所受另一球对它的作用力是F1,第二球所受另一球对它的作用力是F2,试用牛顿定律分析两个小球的碰撞。 v2 v1 v’2 v’1 m2 F1 F2 m1

思考下列问题 F2 ①分析每个小球的受力。动量守恒定律 ②两个小球在碰撞过程中所受到的平均作用力F1和F2有什么关系？
高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律 N1 G1 F2 思考下列问题 ①分析每个小球的受力。 ②两个小球在碰撞过程中所受到的平均作用力F1和F2有什么关系？ ③设两小球碰撞持续时间为Δt，写出碰撞过程中小球各自的加速度与所受到的平均作用力、碰撞前后速度的关系。两球在碰撞中所受的平均作用力F1和F2是一对相互作用力，根据牛顿第三定律，它们大小相等，方向相反；即：F1= -F2 1、2两球的加速度分别是：

④结合牛顿运动定律，推导得到一个什么表达式。
高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律加速度与碰撞前后速度的关系是： ④结合牛顿运动定律，推导得到一个什么表达式。将上式联立整理得：上式表达式的含义什么？两个小球碰撞前的总动量等于碰撞后的总动量。即碰撞过程中系统的总动量守恒。

1、内容：一个系统不受外力或受到外力的合力为零，这个系统的动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律.
高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律二、动量守恒定律 1、内容：一个系统不受外力或受到外力的合力为零，这个系统的动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律. 2、表达式：或Δp1= -Δp2

3、条件系统不受外力或受到外力的合力为零. ⑴系统不受外力； ⑵系统受到外力，但外力的合力为零；具体表现为以下几种情况：动量守恒定律
高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律 3、条件系统不受外力或受到外力的合力为零. 具体表现为以下几种情况： ⑴系统不受外力； ⑵系统受到外力，但外力的合力为零；

⑶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；
高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律 ⑶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； G G ⑷系统在某一方向上不受外力或者所受外力之和为零，则这个方向上的动量守恒

两小车在运动过程中，相互排斥的磁力属于内力，整个系统的外力即重力和支持力的和为零，所以系统动量守恒。
高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律两小车在运动过程中，相互排斥的磁力属于内力，整个系统的外力即重力和支持力的和为零，所以系统动量守恒。

子弹射入木块的过程，认为时间极短暂，弹簧仍保持原长，此瞬间子弹与木块的摩擦为内力，系统合外力为零，系统动量守恒。
高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律子弹打进木块后，与木块一起压缩弹簧的过程中，系统所受的外力有：重力、地面对木块的支持力、竖直墙对弹簧的支持力，三者之和不为零，所以系统动量不守恒。但此过程只有弹力做功，系统机械能守恒子弹射入木块的过程，认为时间极短暂，弹簧仍保持原长，此瞬间子弹与木块的摩擦为内力，系统合外力为零，系统动量守恒。但子弹与木块的摩擦内力发热，机械能不守恒；

在光滑水平面的车上有一辆平板车，一个人站在车上用大锤敲打车的左端.在连续的敲打下,这辆车能持续地向右运动吗？说明理由.
高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律在光滑水平面的车上有一辆平板车，一个人站在车上用大锤敲打车的左端.在连续的敲打下,这辆车能持续地向右运动吗？说明理由.

②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？
高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律在列车编组站里，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。 v1 m2 m1 例题 1 ①本题中相互作用的系统是什么？ ②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？ ③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？

解：取两辆货车在碰撞前运动方向为正方向，设两车接合后的速度为v，则两车碰撞前的总动量为m1v1，碰撞后的总动量为(m1+m2)v,
高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律参考解答解：取两辆货车在碰撞前运动方向为正方向，设两车接合后的速度为v，则两车碰撞前的总动量为m1v1，碰撞后的总动量为(m1+m2)v, 由动量守恒定律可得：（m1+m2）v=m1v1 代入数值，得v = 0.9 m/s 即两车接合后以0.9m/s的速度沿着第一辆车原来运动的方向继续运动

一枚在空中飞行的导弹，质量为 m ，在某点的速度为 v ，方向水平，如图所示。导弹在该点突然炸裂成两块，
高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律例2 一枚在空中飞行的导弹，质量为 m ，在某点的速度为 v ，方向水平，如图所示。导弹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 v1 。求炸裂后另一块的速度 v2 。分析导弹在空中爆炸时所受合外力应是它受到的重力G＝(m1+m2)g，可见系统的动量并不守恒。但爆炸的内力远大于所受的外力即重力，系统的动量可以看作近似守恒。

小结：上述两例属碰撞和爆炸过程,由于对碰撞和爆炸过程的瞬间,其内力远大于外力,所以在此过程系统的动量是守恒的
高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律参考解答：解 : 取炸裂前速度v的方向为正方向，根据动量守恒定律，可得 m1v1+(m-m1)v2=mv 解得: 小结：上述两例属碰撞和爆炸过程,由于对碰撞和爆炸过程的瞬间,其内力远大于外力,所以在此过程系统的动量是守恒的

⑵分析作为研究对象的系统内各物体的受力情况，分清内力与外力,确定系统动量是否守恒；
高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法 ⑴分析题意，确定研究对象； ⑵分析作为研究对象的系统内各物体的受力情况，分清内力与外力,确定系统动量是否守恒； ⑶在确认动量守恒的前提下，确定所研究的相互作用过程的始末状态，规定正方向，确定始、末状态的动量值的表达式； ⑷列动量守恒方程； ⑸求解，如果求得的是矢量，要注意它的正负，以确定它的方向.

高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律三、动量守恒定律的普适性

1、若将A、B看作系统，则烧断细线后，系统动量是否守恒？ 2、若将哪些物体看作系统，系统动量是守恒的？
高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律例1、如图所示，已知 mA∶mB ＝3∶2，原来静止在小车C上，它们与小车上表面间的动摩擦因数相同，A、B间连接一根被压缩了的弹簧后用细线栓住．小车静止的光滑水平面上，现绕断细线，请判断： 1、若将A、B看作系统，则烧断细线后，系统动量是否守恒？ 2、若将哪些物体看作系统，系统动量是守恒的？ 3、小车C会运动吗？为什么？

① 应用动量守恒定律分析问题时研究的对象不是一个物体，而是相互作用的两个或多个物体组成的物体系。应用时注意选系统。
高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律本节学习重点的明确： ① 应用动量守恒定律分析问题时研究的对象不是一个物体，而是相互作用的两个或多个物体组成的物体系。应用时注意选系统。 ② 动量守恒定律的表达式实际上是一个矢量式。处理一维问题时，注意规定正方向。 ③动量守恒定律指的是系统任一瞬时的动量矢量和恒定。 ④应用动量守恒定律时，各物体的速度必须是相对同一惯性系的速度。一般以地球为参考系。

③在水平方向是否符合动量守恒的条件？分析回答
高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律例题 2 在水平轨道上放置一门装好炮弹总质量为M的炮车，其中炮弹的质量为m，炮车与轨道间摩擦力不计，当炮身与水平方向成θ角发射炮弹时，炮弹相对于地的出口速度为v0，试求炮车后退的速度有多大？ ①选定的研究对象是什么？ ②系统所受到的力有哪一些？ ③在水平方向是否符合动量守恒的条件？分析回答

解:以v0在水平方向的分量为正方向,则炮弹对地的水平分速度为：vx=v0cosθ． v0
高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律解:以v0在水平方向的分量为正方向,则炮弹对地的水平分速度为：vx=v0cosθ． θ v0 据水平方向动量守恒得：P=P′ 0=mv0cosθ-（M-m）v 解得：注意v0是炮弹相对地的速度小结:当系统受到的合外力不为零时，系统总动量不守恒，但系统在某一方向上不受外力或者所受外力之和为零时，则这个方向上的动量守恒，或者说总动量在该方向上的分量守恒．

高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律练习：质量为 1 kg 的物体在距地面前 5 m 处由静止自由下落，正落在以 5 m/s 速度沿光滑水平面匀速行驶的装载沙子的小车中，车与沙子的总质量为4 kg，当物体与小车相对静止后，小车的速度为多大？定律体验 v ' v 参考解答: 解 :取小车开始运动方向为正方向, 当物体落入小车两者相对静止时速度为 v′ 由在水平方向上动量守恒，有 M v = ( M + m ) v′可得: 解得： v′ =4m/s

典型例题：动量守恒的条件动量守恒的条件：系统不受外力或所受外力的合力为零；机械能守恒的条件：只有重力或系统内的弹力做功。
高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律典型例题：动量守恒的条件例1、在光滑水平面上有一个弹簧振子系统，如图所示，两振子的质量分别为m1和m2。讨论: 以两振子组成的系统。 1）系统外力有哪些？ 2）系统内力是什么力？ 3）系统在振动时动量是否守恒？机械能是否守恒？ 4）如果水平地面不光滑，地面与两振子的动摩擦因数μ相同，讨论m1＝m2和m1≠m2两种情况下振动系统的动量是否守恒。机械能是否守恒？动量守恒的条件：系统不受外力或所受外力的合力为零；机械能守恒的条件：只有重力或系统内的弹力做功。

板书小结项目动量守恒定律内容系统不受外力或所受外力的合力为零，这个系统的动量就保持不变。公式应用对象物体系统动量守恒条件
高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律板书小结项目动量守恒定律内容系统不受外力或所受外力的合力为零，这个系统的动量就保持不变。公式应用对象物体系统动量守恒条件研究的系统不受外力或合外力为零，或满足系统所受外力远小于系统内力。特点动量是矢量，式中动量的确定一般取地球为参照物。

得推论：m1s1=m2s2,使用时应明确s1、s2必须是相对同一参照物体的大小。
高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律六、平均动量守恒若系统在全过程中动量守恒（包括单方向动量守恒），则这一系统在全过程中的平均动量也必定守恒。如果系统是由两个物体组成，且相互作用前均静止，相互作用后均发生运动，则由 0=m1v1-m2v2（其中v1、v2是平均速度）得推论：m1s1=m2s2,使用时应明确s1、s2必须是相对同一参照物体的大小。

高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律 1、在静水上浮着一只长为L、质量为M的小船，船尾站着一质量m的人，开始时人和船都静止。若人从船尾走到船头，不计水的阻力。在此过程中船和人对地的位移各是多少？ 2、如图所示，质量为M的气球上有一质量为m的人, 气球和人共同静止在离地面高为h的空中。如果从气球上放下一架不计质量的软梯，以便让人能沿软梯安全地下降到地面，则软梯至少应为多长，才能达到上述目的？

高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律七、正交分解 1.如图所示，一辆质量为M的小车以速度V1在光滑的水平面上运动，一质量为m、速度为V2小球，以俯角为的方向落在车上，并陷于车里的沙中，此后车速度变为_____. 2.质量为 1 kg 的物体在距离地面高 5 ｍ处由静止开始自由下落，正好落在以５ｍ/ｓ的速度沿光滑水平面匀速行驶的装有砂子的小车中，车与砂子的总质量为4 kg，当物体与小车相对静止，小车的速度为。

高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律八、归纳法和演绎法 1.人和冰车的总质量为M，人坐在静止于光滑水平冰面的冰车上，以相对地的速率v 将一质量为m 的木球沿冰面推向正前方的竖直固定挡板。设球与挡板碰撞时无机械能损失，碰撞后球以速率v反弹回来。人接住球后，再以同样的相对于地的速率v 将木球沿冰面推向正前方的挡板。已知M：m=31：2，求：（1）人第二次推出球后，冰车和人的速度大小。（2）人推球多少次后不能再接到球？

高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律解：每次推球时，对冰车、人和木球组成的系统，动量守恒，设人和冰车速度方向为正方向，每次推球后人和冰车的速度分别为v1、v2…，则第一次推球后：Mv1－mv= ⑴ 第一次接球后：（M ＋m ）V1′= Mv1 + mv ⑵ 第二次推球后： Mv2－mv = （M ＋m ）V1′ ⑶ 三式相加得 Mv2 = 3mv ∴v2=3mv/M=6v/31 以此类推，第N次推球后，人和冰车的速度 vN=(2N－1)mv/M 当vN＞v时，不再能接到球，即 2N－1＞M/m=31/ N＞8.25 ∴人推球9次后不能再接到球

动量守恒定律的典型应用几个模型：（一）碰撞中动量守恒（二）反冲运动、爆炸模型（三）子弹打木块类的问题：（四）人船模型：平均动量守恒
高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律动量守恒定律的典型应用几个模型：（一）碰撞中动量守恒（二）反冲运动、爆炸模型（三）子弹打木块类的问题：（四）人船模型：平均动量守恒

高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律第三节　动量守恒定律寿县安丰高中赵玉龙.

Similar presentations

Presentation on theme: "高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律第三节　动量守恒定律寿县安丰高中赵玉龙."— Presentation transcript:

Similar presentations

About project

反馈

请登录

Auth with social network:

高中物理 选修3—5 十六 第 章 动量守恒定律 第三节 动量守恒定律 寿县安丰高中 赵 玉 龙.

Similar presentations

Presentation on theme: "高中物理 选修3—5 十六 第 章 动量守恒定律 第三节 动量守恒定律 寿县安丰高中 赵 玉 龙."— Presentation transcript:

Similar presentations

About project

反馈

高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律第三节　动量守恒定律寿县安丰高中赵玉龙.

Presentation on theme: "高中物理选修3—5 十六第章动量守恒定律第三节　动量守恒定律寿县安丰高中赵玉龙."— Presentation transcript: