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高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册3 动量守恒定律示范课ppt课件
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这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册3 动量守恒定律示范课ppt课件，共14页。PPT课件主要包含了动量守恒定律，课堂小结等内容，欢迎下载使用。
如图所示，在光滑的水平桌面上做匀速运动的两个小球，质量分别是 m1 和 m2，沿同一直线向相同的方向运动，速度分别是ʋ1 和 ʋ2，且 ʋ1 < ʋ2。经过一段时间后，后面的小球追上前面的小球时两球发生碰撞，碰撞后的速度分别是 ʋ1ʹ 和 ʋ2ʹ。
(1) 碰撞过程中两个小球受力情况如何？(2)写出两小球动量的变化量及各自的冲量；(3)结合牛顿第三定律和动量定理，请你推导出一个最终的表达式。
1. 内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零， 这个系统的总动量保持不变。
例.某同学质量为60kg，在军事训练中要求他从岸上以2m/s的速度跳到一条向他缓缓飘来的小船上，然后去执行任务，小船的质量是140kg，原来的速度是0.5m/s，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上。则此过程该同学动量的变化大小为__________kg.m/s，此时小船的速度大小为________m/s。
3. 动量守恒的条件动量守恒定律成立的条件是：系统不受外力或者所受外力之和为零。在具体应用中分如下几种情况：⑴系统不受外力；⑵系统受外力，但外力的矢量和为零；⑶系统所受外力之和不为零，但系统内物体间相互作用的内力远大于外力，外力相对来说可以忽略不计，因而系统动量近似守恒；⑷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。
动量守恒定律的理解及应用
1.系统性: 通常为两个物体组成的系统；
2.矢量性: 要规定正方向，已知量跟规定正方向相同的为正值，相反的为负值，求出的未知量是正值，则跟规定正方向相同，求出的未知量是负值，则跟规定正方向相反。
3.同时性: 公式中的v1 、v2是相互作用前同一时刻的速度，v1′ 、v2′是相互作用后同一时刻的速度。
4.相对性：动量大小与参考系的选取有关，各物体的速度必须是相对同一参考系的速度。一般以地面为参考系。如果题目中告诉的速度是物体间的相对速度，则要把它变换成对地的速度。
5.普适性:不仅适用于宏观世界，也适用于微观世界；不仅能解决低速运动问题，而且能解决高速运动问题。
一、动量守恒定律的内容及表达式
二、动量守恒定律成立的条件
如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变。
1. 理想守恒：系统不受外力，或者 F外合 = 0
2. 近似守恒：F内 >> F合外
3. 分方向守恒: 若系统在某一方向上满足上述 1 或 2，则在该方向上系统的总动量守恒。
m1v′1+ m2v′2= m1v1+ m2v2 初=末 或 增=减
动量守恒定律推导（演绎法）对单体：动量定理+牛顿第三定律
1． a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰，作用前a球动量pa=30 kg·m/s，b球动量pb=0，碰撞过程中，a球的动量减少了20 kg·m/s，则作用后b球的动量为( )A．-20 kg·m/sB．10 kg·m/sC．20 kg·m/sD．30 kg·m/s
【答案】C【解析】碰撞过程中，a球的动量减少了20 kg·m/s，故此时a球的动量是10 kg·m/s，a、b两球碰撞前后总动量保持不变为30 kg·m/s，则作用后b球的动量为20 kg·m/s，C正确，ABD错误；故选C．
2.一研究小组为了探究影响小球动能大小的因素，把两个相同质量的小球用等长的细线悬挂起来，使两球并排靠在一起．拉开右边的小球，将它从不同高度处释放，去撞击左边的小球,如图所示．左边小球被撞后摆起的最大高度的可能情况是（ ）
A．右球释放位置越低，左球被撞后摆得越高B．右球释放位置越高，左球被撞后摆得越低C．右球释放位置越高，左球被撞后摆得越高D．右球从不同高度处释放，左球被撞后都摆得一样高
【答案】C【解析】右球运动过程中，高度逐渐降低，重力势能转化为动能；左球被撞后获得动能向左运动，动能转化为重力势能，右球释放位置越高，开始时重力势能越大，左球被撞后获得动能越大，左球被撞后摆得越高，右球释放位置越低，左球被撞后摆得越低，故ABD错误，C正确．故本题选C．
3.碰撞分为弹性碰撞和________，在弹性碰撞中，碰撞前和碰撞后的总_____守恒，碰撞前和碰撞后的总_____保持不变。
【答案】非弹性碰撞 动量 动能 【解析】碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞，在弹性碰撞中，碰撞前和碰撞后的总动量守恒，碰撞前和碰撞后的总动能保持不变。
4.在光滑的水平面上，质量为2m的小球A以速率v0向右运动．在小球的前方O点处有一质量为m的小球B处于静止状态，如图所示．小球A与小球B发生正碰后均向右运动。小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇，PQ＝1.5PO。假设小球与墙壁之间的碰撞没有能量损失，求：(1)两球在O点碰后速度的大小？(2)求两球在O点碰撞的能量损失。
【解析】（1）设两球碰后的速度分别为
，碰撞过程有动量守恒得
碰后两球在P点相遇，则
（2）由能量守恒定律可得，损失的能量为
如图所示，在光滑的水平桌面上做匀速运动的两个小球，质量分别是 m1 和 m2，沿同一直线向相同的方向运动，速度分别是ʋ1 和 ʋ2，且 ʋ1 < ʋ2。经过一段时间后，后面的小球追上前面的小球时两球发生碰撞，碰撞后的速度分别是 ʋ1ʹ 和 ʋ2ʹ。
(1) 碰撞过程中两个小球受力情况如何？(2)写出两小球动量的变化量及各自的冲量；(3)结合牛顿第三定律和动量定理，请你推导出一个最终的表达式。
1. 内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零， 这个系统的总动量保持不变。
例.某同学质量为60kg，在军事训练中要求他从岸上以2m/s的速度跳到一条向他缓缓飘来的小船上，然后去执行任务，小船的质量是140kg，原来的速度是0.5m/s，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上。则此过程该同学动量的变化大小为__________kg.m/s，此时小船的速度大小为________m/s。
3. 动量守恒的条件动量守恒定律成立的条件是：系统不受外力或者所受外力之和为零。在具体应用中分如下几种情况：⑴系统不受外力；⑵系统受外力，但外力的矢量和为零；⑶系统所受外力之和不为零，但系统内物体间相互作用的内力远大于外力，外力相对来说可以忽略不计，因而系统动量近似守恒；⑷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。
动量守恒定律的理解及应用
1.系统性: 通常为两个物体组成的系统；
2.矢量性: 要规定正方向，已知量跟规定正方向相同的为正值，相反的为负值，求出的未知量是正值，则跟规定正方向相同，求出的未知量是负值，则跟规定正方向相反。
3.同时性: 公式中的v1 、v2是相互作用前同一时刻的速度，v1′ 、v2′是相互作用后同一时刻的速度。
4.相对性：动量大小与参考系的选取有关，各物体的速度必须是相对同一参考系的速度。一般以地面为参考系。如果题目中告诉的速度是物体间的相对速度，则要把它变换成对地的速度。
5.普适性:不仅适用于宏观世界，也适用于微观世界；不仅能解决低速运动问题，而且能解决高速运动问题。
一、动量守恒定律的内容及表达式
二、动量守恒定律成立的条件
如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变。
1. 理想守恒：系统不受外力，或者 F外合 = 0
2. 近似守恒：F内 >> F合外
3. 分方向守恒: 若系统在某一方向上满足上述 1 或 2，则在该方向上系统的总动量守恒。
m1v′1+ m2v′2= m1v1+ m2v2 初=末 或 增=减
动量守恒定律推导（演绎法）对单体：动量定理+牛顿第三定律
1． a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰，作用前a球动量pa=30 kg·m/s，b球动量pb=0，碰撞过程中，a球的动量减少了20 kg·m/s，则作用后b球的动量为( )A．-20 kg·m/sB．10 kg·m/sC．20 kg·m/sD．30 kg·m/s
【答案】C【解析】碰撞过程中，a球的动量减少了20 kg·m/s，故此时a球的动量是10 kg·m/s，a、b两球碰撞前后总动量保持不变为30 kg·m/s，则作用后b球的动量为20 kg·m/s，C正确，ABD错误；故选C．
2.一研究小组为了探究影响小球动能大小的因素，把两个相同质量的小球用等长的细线悬挂起来，使两球并排靠在一起．拉开右边的小球，将它从不同高度处释放，去撞击左边的小球,如图所示．左边小球被撞后摆起的最大高度的可能情况是（ ）
A．右球释放位置越低，左球被撞后摆得越高B．右球释放位置越高，左球被撞后摆得越低C．右球释放位置越高，左球被撞后摆得越高D．右球从不同高度处释放，左球被撞后都摆得一样高
【答案】C【解析】右球运动过程中，高度逐渐降低，重力势能转化为动能；左球被撞后获得动能向左运动，动能转化为重力势能，右球释放位置越高，开始时重力势能越大，左球被撞后获得动能越大，左球被撞后摆得越高，右球释放位置越低，左球被撞后摆得越低，故ABD错误，C正确．故本题选C．
3.碰撞分为弹性碰撞和________，在弹性碰撞中，碰撞前和碰撞后的总_____守恒，碰撞前和碰撞后的总_____保持不变。
【答案】非弹性碰撞 动量 动能 【解析】碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞，在弹性碰撞中，碰撞前和碰撞后的总动量守恒，碰撞前和碰撞后的总动能保持不变。
4.在光滑的水平面上，质量为2m的小球A以速率v0向右运动．在小球的前方O点处有一质量为m的小球B处于静止状态，如图所示．小球A与小球B发生正碰后均向右运动。小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇，PQ＝1.5PO。假设小球与墙壁之间的碰撞没有能量损失，求：(1)两球在O点碰后速度的大小？(2)求两球在O点碰撞的能量损失。
【解析】（1）设两球碰后的速度分别为
，碰撞过程有动量守恒得
碰后两球在P点相遇，则
（2）由能量守恒定律可得，损失的能量为
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