人教版 (2019)选择性必修 第一册第一章 动量守恒定律3 动量守恒定律优质课课件ppt

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1.能运用动量定理和牛顿第三定律分析碰撞现象中的动量变化。2.在了解系统、内力和外力的基础上，理解动量守恒定律。3.能够运用动量守恒定律分析生产生活中的有关现象。4.了解动量守恒定律的普遍适用性和牛顿运动定律适用范围的局限性。
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？
如图，在光滑水平桌面上做匀速运动的两个物体 A、B，质量分别是 m1 和 m2，沿同一直线向同一方向运动，速度分别是 v1 和 v2，v2 ＞ v1。当 B 追上 A 时发生碰撞。碰撞后 A、B 的速度分别是 v1′和 v2′。碰撞时，两物体之间力的作用时间很短，用 Δt 表示。
一、相互作用的两个物体的动量变化
两个物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和
思考：碰撞前后满足动量之和不变的两个物体的受力情况是怎样？
两个碰撞的物体在所受外部对它们的作用力的矢量和为0的情况下动量守恒。
内力：系统中物体间的作用力叫做内力。
外力：系统以外的物体施加给系统内物体的力，叫做外力。
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。
(1) p＝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′
(2) m1v1＋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。
(3) Δp1＝－Δp2，相互作用的两个物体动量的增量等大反向。
(4) Δp＝0，系统总动量的增量为零。
(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)系统所受合外力虽然不为零，但系统的内力远大于外力时，如碰撞、爆炸等现象中，系统的动量可看成近似守恒；
在光滑水平面上有两个载有磁铁的相对运动的小车，两小车组成的系统动量守恒么？
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。
例1.把一支枪水平地固定在小车上，小车放在光滑的水平地面上，枪发射出子弹时，下列关于枪、子弹和车的说法正确的是(　　)A．枪和子弹组成的系统水平方向动量守恒B．枪和车组成的系统水平方向动量守恒C．若忽略子弹和枪管之间的摩擦，枪、车和子弹组成的系统水平方向动量才近似守恒D．枪、子弹和车组成的系统水平方向动量守恒
(1)题中涉及哪几个系统？
提示：枪和子弹组成的系统；枪和车组成的系统；枪、子弹和车三者组成的系统。
(2)试分析各系统在竖直方向的受力情况。
提示：三个系统在竖直方向所受合外力均为零。
(3)试分析各系统在水平方向的受力情况。
提示：车对枪和子弹组成的系统有水平外力；子弹对枪和车组成的系统有水平外力；枪、子弹和车三者组成的系统在水平方向不受外力作用。
例: 在列车编组站里，一辆质量为1.8×104 kg 的货车在平直轨道上以2 m/s 的速度运动，碰上一辆质量为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？
解：以碰前货车的运动方向为正方向，
则v1 = 2 m/s ，v2 = 0
两车结合后的速度为v 。
v= 0.9 m/s
⑴找：找研究对象(系统包括那几个物体)和研究过程；⑵析：进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或在某一方向是否守恒)；⑶定：规定正方向，确定初末状态动量正负号；⑷列：由动量守恒定律列方程；⑸解：解方程，得出最后的结果，并对结果进行分析。
应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法
例：一枚在空中飞行的火箭质量为m，在某时刻的速度为v，方向水平，燃料即将耗。此时，火箭突然炸裂成两块(如图)，其中质量为m1的一块沿着与v相反的方向飞去，速度为v1。求炸裂后另一块的速度v2。
炸裂前，可以认为火箭是由质量m1和（m-m1）的两部分组成，火箭的炸裂过程可以看作炸裂的两部分相互作用的过程。在炸裂过程中，火箭受到重力的作用，所受合外力的矢量和不为0，但是所受的重力远小于爆炸时的作用力，所以可以近似认为系统满足动量守恒定律。
根据动量守恒定律可得：
1、动量守恒定律只涉及过程始末两个状态,与过程中力的细节无关。2、动量守恒定律不仅适用于宏观、低速问题，而且适用于高速、微观的问题。3、动量守恒定律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。
三、动量守恒定律的普适性
牛顿运动定律解决问题要涉及整个过程的力。
这些领域，牛顿运动定律不在适用。
1、定律内容：一个系统不受外力或所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。2、公式表达：3、适用条件：理想条件、实际条件、近似条件、单向条件4、应用动量守恒定律解题
(2) m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′
(3) Δp1＝－Δp2
1. 如图所示，光滑水平面上两玩具小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，对两车及弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（　　）
A.两手同时放开后，系统总动量始终为非零的某一数值B.先放开左手，后放开右手，之后动量不守恒C.先放开左手，后放开右手，总动量向右D.无论何时放手，两手放开后的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零
提示：①只放开一只手，合外力不为零，系统的动量不守恒；②两只手都放开后，合外力为零，系统动量守恒；③两手都放开后系统动量的大小取决于两手放开前动量的大小。
2. 如图所示，质量为m的人站立于质量为M的平板车上，人与车以大小为v0的速度在光滑水平面上向东运动。某时刻人相对平板车以大小为v′的速度竖直跳起，人跳起后车的速度大小为（　　）
A.v0-v1 B.v0 C.
解析：人和车在水平方向上动量守恒，当人相对车竖直跳起时，取向东为正方向，根据水平方向动量守恒得（m+M）v0=（m+M）v，故人跳起后车的速度大小为v=v0，方向向东，故B正确。
3. 如图所示，在光滑水平面上有两个木块A、B，木块B静止，且其上表面左端放置着一小物块C。已知mA=mB=0.2 kg，mC=0.1 kg，现使木块A以初速度v=2 m/s沿水平方向向右滑动，木块A与B相碰后具有共同速度（但不粘连），C与A、B间均有摩擦。求：
（1）木块A与B相碰瞬间木块A的速度及小物块C的速度大小；（2）若木块A足够长，小物块C的最终速度。