2020-2021学年第2节 动量守恒定律及其应用示范课课件ppt

这是一份2020-2021学年第2节 动量守恒定律及其应用示范课课件ppt，共16页。

 1.实验探究(1)实验过程两个质量相等且带有弹片的滑块装上相同的遮光板,放置在气垫导轨的中部。将 两滑块靠在一起并压缩弹片,用细线把它们拴住,两滑块处于静止状态。烧断细 线,两滑块被弹片弹开后朝相反方向做匀速运动(图1)。测量遮光板通过光电门 的时间,计算滑块的速度。在两滑块弹开前后,计算它们总动量的变化。增加其中一个滑块的质量,使其质量是另一个的2倍,重复以上实验(图2)。两滑块 在弹开前后,计算它们总动量的变化。
 (2)实验结论在气垫导轨上,无论两滑块的①　　　　    是否相等,两滑块在相互作用前后的 总动量几乎是②　　　　    的。
2.动量守恒定律(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:系统中物体间的相互作用力。(3)外力:系统以外的物体施加给系统内物体的力。 
(4)内容:如果一个系统③　　　　    或者④　　　 　     时,这个系统的总动量保持不变。(5)表达式:对两个物体组成的系统,m1v1+m2v2=⑤　　　　    。(6)应用动量守恒定律的两种特殊情况a.系统所受合外力⑥　　　　    系统内力时,可近似认为系统动量守恒。b.系统合外力不为0,但在⑦　　　　    上受到的合外力为0,则系统在这一方向上 动量守恒。
m1v1'+m2v2'
1.反冲:气球喷出气体后,气球向⑧　　　　　 　　    运动,这种现象叫作反冲。2.火箭发射原理:火箭的发射是典型的⑨　　　　    运动。火箭负荷越小、喷气 速度⑩　　　　    、燃料越多,火箭能达到的速度就 　　　　    。3.反冲现象的应用及防止(1)应用:宇航员无绳太空行走、自动喷水装置、水电站反击式水轮机。(2)不利影响:用枪射击时,由于枪身的反冲会影响射击的准确性;高压水枪灭火时 的反冲。
1.动量守恒定律既适用于低速运动的问题,也适用于高速运动的问题。 (　　)2.如果系统的机械能守恒,则动量也一定守恒。 (　　)
判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。
3.若在光滑水平面上的两球相向运动,碰后均变为静止,则两球碰前的动量大小一 定相等。 (　　)4.只要系统所受到合外力的冲量为零,动量就守恒。(　　)5.做反冲运动的两部分的动量一定大小相等,方向相反。 (　　)6.火箭点火后离开地面向上运动,是地面对火箭的反作用力作用的结果。 (    　)
1 |对动量守恒定律的理解
　对动量守恒条件的理解(1)系统不受外力作用,这是一种理想化的情形,如宇宙中两星球的碰撞、微观粒 子间的碰撞都可视为这种情形。(2)系统受外力作用,但所受合外力为零。如光滑水平面上两物体的碰撞就是这 种情形。(3)系统受外力作用,但当系统所受的外力远远小于系统内各物体间的内力时,系 统的总动量近似守恒。例如,抛出去的手榴弹在空中爆炸的瞬间,弹片所受火药 爆炸时的内力远大于其重力,重力完全可以忽略不计,系统的动量近似守恒。(4)系统受外力作用,所受的合外力不为零,但在某一方向上合外力为零,则系统在 该方向上动量守恒。
　判断动量守恒的两关键环节(1)动量守恒定律的研究对象是相互作用的物体组成的系统。判断系统的动量是 否守恒,与选择哪几个物体作为系统和分析哪一段运动过程有直接关系。(2)判断系统的动量是否守恒,要分析系统是否不受外力或所受合外力为零,因此 要分清哪些力是内力,哪些力是外力。
2 |多物体、多过程动量守恒定律的应用
情境　如图所示,光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于 A的左端,A、B、C的质量分别为m1、m2、m3。开始时C静止,A、B一起以v0的速 度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动。 
设问1.A、B一起以v0的速度匀速向右运动过程中是否存在摩擦力?
提示:A、B一起以v0的速度匀速向右运动过程中,没有相对运动和相对运动趋势, 故没有摩擦力。2.A与C发生极短时间的碰撞过程中,A、B间是否存在摩擦力?A与C发生碰撞过程 中动量守恒吗?提示:A与C发生极短时间的碰撞过程中A的速度瞬间变化,而滑块B的速度没 变,A、B间存在摩擦力。但相对于A、C间碰撞时的作用力,滑块B与长木板A间的 摩擦力可以忽略不计,故长木板A与滑块C组成的系统,在碰撞过程中动量守恒。
3.长木板A与滑块C组成的系统,在碰撞过程中动量守恒,你能写出动量守恒的表 达式吗?提示:碰撞过程中动量守恒表达式为m1v0=m1vA+m3vC。4.若A、C碰后,A以小于C的速度vA向前运动,最后A、B有共同的速度,你能写出长 木板A与滑块B组成的系统动量守恒的表达式吗?提示:动量守恒表达式m1vA+m2v0=(m1+m2)v。
拔高问题5.若以最初A、C的碰撞过程为背景,你能用牛顿运动定律推导A、C碰撞前后的 动量吗?
提示:设碰撞过程中A和C所受的平均作用力分别为F1和F2,力的作用时间为t,碰后 的速度分别为vA和vC对A:F1t=m1vA-m1v0对C:F2t=m3vC由牛顿第三定律得F1和F2大小相等,方向相反,即F1=-F2 F1t=-F2t所以m1vA-m1v0=-m3vC可得m1v0=m1vA+m3vC
6.既然许多问题都可以通过牛顿运动定律解决,为什么还要研究动量守恒定律?提示:(1)应用过程:牛顿运动定律涉及整个过程中的力,而动量守恒定律只涉及整 个过程的始、末两个状态,与力的过程和细节无关,因此,用动量守恒定律可以使问题简化。(2)适用范围:牛顿运动定律只适用研究宏观、低速问题,而动量守恒定律不仅适 用于宏观、低速,还适用于微观、高速。
　动量守恒定律的三种表达式(1)p=p'或m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'(系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动 量p',大小相等,方向相同)。(2)Δp1=-Δp2或m1Δv1=-m2Δv2(系统内一个物体的动量变化量与另一物体的动量变 化量等大反向)。(3)Δp=p'-p=0(系统总动量的变化量为零)。