1、第一章第一章 动量动量守恒定律动量动量守恒定律 1.31.3动量守恒定律（第一课时）动量守恒定律（第一课时）选择性必修选择性必修 第一册第一册【学习目标】【学习目标】1.1.知道系统、内力、外力的概念知道系统、内力、外力的概念2 2理解动量守恒定律的内容及表达式，理解其守恒的理解动量守恒定律的内容及表达式，理解其守恒的条件条件3.3.了解动量守恒定律的普遍意义，会用动量守恒定律了解动量守恒定律的普遍意义，会用动量守恒定律解决实际问题解决实际问题【引入】【引入】在冰壶比赛中，一只冰壶撞击在冰壶比赛中，一只冰壶撞击另一只冰壶后，两只冰壶的运另一只冰壶后，两只冰壶的运动状态都将发生变化，这种碰动状态
2、都将发生变化，这种碰撞类运动有什么规律？撞类运动有什么规律？2.2.适用条件：适用条件：普遍适用普遍适用.1.1.表达式：表达式：pptF合ppI【复习回顾】【复习回顾】一、动量守恒定律的推导如图，在光滑水平桌面上做匀速运动的两个物体如图，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，质量分别是 m1 和和 m2，沿同一直线向同一方向运动，速度分别是，沿同一直线向同一方向运动，速度分别是 v1 和和 v2，v2 v1。当。当 B 追上追上 A 时发生碰撞。碰撞后时发生碰撞。碰撞后 A、B 的速度分别是的速度分别是 v1和和 v2。碰撞时，两物体之间力的作用时间很短，用碰撞时，两物体
3、之间力的作用时间很短，用 t 表示。求：表示。求：解析：解析：A 所受所受 B 对它的作用力是对它的作用力是 F1，根据动量定理：，根据动量定理：F1t =m1 v1m1 v1 解析：解析：B 所受所受 A 对它的作用力是对它的作用力是 F2，根据动量定理：，根据动量定理：F2t =m2 v2m2 v2 根据牛顿第三定律根据牛顿第三定律 F1 F2m1 v1m1 v1（m2 v2m2 v2）m1 v1+m2 v2m1 v1+m2 v2 p1+p2p1+p2【思考】【思考】碰撞前后满足动量之和不变的两个物体的受力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的呢？情况是怎样的呢？解析：解析：
4、两物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和，两物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和，并且该关系式对过程中的任意两时刻的状态都适用。并且该关系式对过程中的任意两时刻的状态都适用。二、动量守恒定律1.系统：系统：把由两个（或多个）相互作用的物体构成的整体叫作一把由两个（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。个力学系统，简称系统。2.内力、外力：内力、外力：系统中，物体间的相互作用力叫做内力；系统以系统中，物体间的相互作用力叫做内力；系统以外的物体对系统内物体的作用力叫做外力。外的物体对系统内物体的作用力叫做外力。（一）几个概念：系统、内力和外力（一）几个概念：系统、内力和
5、外力如图所示，一人用力推四只木箱，若取四只木箱为一系统，如图所示，一人用力推四只木箱，若取四只木箱为一系统，人的推力是内力还是外力？若取人与四只木箱整体为一系人的推力是内力还是外力？若取人与四只木箱整体为一系统，人的推力是内力还是外力？统，人的推力是内力还是外力？提示：提示：外力内力外力内力1.1.内容内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为为 0 0，这个系统的总动量保持不变。，这个系统的总动量保持不变。二、动量守恒定律（二）动量守恒定律（二）动量守恒定律2 2.表达式：表达式：(1)pp，系统相互作用前的总动量，系统相互作用前的总动量p等
6、于相互作用后的总动量等于相互作用后的总动量p(2)m1v1m2v2m1v1m2v2，相互作用的两个物体组成的系统，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。作用前的动量和等于作用后的动量和。二、动量守恒定律2 2.表达式：表达式：(1)pp，系统相互作用前的总动量，系统相互作用前的总动量 p 等于相互作用后的总动量等于相互作用后的总动量 p(2)m1v1m2v2m1v1m2v2，相互作用的两个物体组成的系统，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。作用前的动量和等于作用后的动量和。(3)p1p2，相互作用的两个物体动量的增量等大反向。，相互作用的两
7、个物体动量的增量等大反向。(4)，系统总动量的增量为零。，系统总动量的增量为零。(1)物体的质量随物体速度的增加而增大，物体以速度v运动时的质量m与静止时的质量m0之间有如下关系：一名同学板演(1)寻找临界状态(3)原子还可吸收外来实物粒子(例如自由电子)的能量而被激发由于实物粒子的动能可全部或部分被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于两能级的能量差值(EEmEn)，均可使原子发生能级跃迁1定义：在光的照射下从物体发射出电子的现象(发射出的电子称为光电子)(1)原子核放出粒子或粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变(3)比较代号为_的三个图，可以说明猜想C是否正确。当m1m2时，v
8、10，v20，碰撞后两球都向前运动2动量定理的表达式Ftp是矢量式，运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向，公式中的F是物体或系统所受的合力定义：原子核的结合能与核子数之比，称做比结合能，也叫平均结合能生它们运动的路线都是直的4涉及最大高度的临界问题只分析研究对象以外的物体施加给研究对象的力，不必分析内力3 3.守恒条件：守恒条件：二、动量守恒定律(1)理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，则系统动量理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，则系统动量守恒。守恒。(2)近似守恒：系统受到的合外力不为零，但当内力远大于外力时，近似守恒：系统受到的合外力不为零，但当内力远大
9、于外力时，系统的动量可近似看成守恒。系统的动量可近似看成守恒。(3)某方向守恒：系统在某个方向上所受合外力为零时，系统在该某方向守恒：系统在某个方向上所受合外力为零时，系统在该方向上动量守恒。方向上动量守恒。例例1.把一支枪水平地固定在小车上，小车放在光滑的水平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法正确的是()A枪和子弹组成的系统水平方向动量守恒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
10、和子弹组成的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枪、子弹和车组成的系统水平方向动量守恒(1)(1)题中涉及哪几个系统？题中涉及哪几个系统？【几点提示】【几点提示】提示：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。者组成的系统。(2)(2)试分析各系统在竖直方向的受力情况。试分析各系统在竖直方向的受力情况。提示：提示：三个系统在竖直方向所受合外力均为零。三个系统在竖直方向所受合外力均为零。(3)(3)试分析各系统在水
11、平方向的受力情况。试分析各系统在水平方向的受力情况。提示：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。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。答案：答案：D例例2.(多选多选)两位同学穿旱冰鞋，面对面站立不动，互推后向相反两位同学穿旱冰鞋，面对面站立不动，互推后向相反的方向运动，不计摩擦阻力，下列判断正确的是的方向运动，不计摩擦阻力，下列判断正确的是()A.A.互推后两同学总动量增加互推后两同学总动量增加B.B.互推后两同学动量大小相等，
12、方向相反互推后两同学动量大小相等，方向相反C.C.分离时质量大的同学的速度小一些分离时质量大的同学的速度小一些D.D.互推过程中动量守恒互推过程中动量守恒答案：答案：BCD例例3.3.如图，在列车编组站里，一辆质量为如图，在列车编组站里，一辆质量为1.81.810104 4 kg kg的货车在平直的货车在平直轨道上以轨道上以2 m/s2 m/s的速度运动，碰上一辆质量为的速度运动，碰上一辆质量为2.22.210104 4 kg kg的静止的的静止的货车，它们碰撞后结合在一起继续运动。求货车碰撞后运动的速度。货车，它们碰撞后结合在一起继续运动。求货车碰撞后运动的速度。解：碰撞过程中内力远大于外力
13、，解：碰撞过程中内力远大于外力，两货车组成的系统动量守恒。以两货车组成的系统动量守恒。以v0方向为正。设方向为正。设m1.81.810104 4 kg kg，M2.22.210104 4 kg kgmv0（mM）vv0.9 m/s例例4.一枚在空中飞行的火箭质量为一枚在空中飞行的火箭质量为m，在某时刻的速度为，在某时刻的速度为v，方，方向水平，燃料即将耗尽。此时，火箭突然炸裂成两块，其中质向水平，燃料即将耗尽。此时，火箭突然炸裂成两块，其中质量为量为m1的一块沿着与的一块沿着与v相反的方向飞去，速度为相反的方向飞去，速度为v1。求炸裂后。求炸裂后另一块的速度另一块的速度v2。解：解：炸裂炸裂过
14、程中内力远大于外力，过程中内力远大于外力，炸裂炸裂的两的两部分部分组成的系统动量守恒。以组成的系统动量守恒。以v方向为正。方向为正。mvmv1（M m1）v2 mMmvmvv12总结总结提升提升1 1应用动量守恒定律解题的基本步骤：应用动量守恒定律解题的基本步骤：1.确定研究系统，分析系统受力情况，判断是否符合动量守恒确定研究系统，分析系统受力情况，判断是否符合动量守恒的条件的条件2.规定正方向，明确研究过程及过程的初、末两态规定正方向，明确研究过程及过程的初、末两态3.列方程求解。列方程求解。三、动量守恒定律的普适性动量守恒定律普遍适用。动量守恒定律普遍适用。牛顿第二定律与动量守恒定律的比较
15、：牛顿第二定律与动量守恒定律的比较：1.用牛顿运动定律解决问题要涉及整个过程中的力；动量守恒定用牛顿运动定律解决问题要涉及整个过程中的力；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。这样，问律只涉及过程始末两个状态，与过程中力的细节无关。这样，问题往往能大大简化。题往往能大大简化。2.牛顿运动定律适用于宏观低速运动的物体；牛顿运动定律适用于宏观低速运动的物体；动量守恒定律普遍动量守恒定律普遍适用。适用。总结总结提升提升2 2箱子对水平面的压强为p4F4/S4=325.4 N/(0.3m0.3m)=3616Pa2.光的干涉和衍射的本质首先，教师提出问题：一个烧杯装水后，水对烧杯的底
16、部和侧壁有压强吗？让学生思考回答。由得v1m1m2v1m1m2v22m1v1m1m2第五节电磁波相对论简介一、液体压强的特点教学过程教具：多媒体这样的课后学习，把过去过分强调知识传承的倾向，转向让学生经历知识探索的过程，学习科学研究方法，培养学生的探索精神，实践能力以及创新精神。(2)当作用力F一定时，力的作用时间t越长，动量变化量p越大，力的作用时间t越短，动量变化量p越小2半衰期衰变：AZXA4Z2Y42He3涉及弹簧的临界问题1定义：在光的照射下从物体发射出电子的现象(发射出的电子称为光电子)变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场2、教学目标与要求普朗克常量：图线的斜率kh分析：本题是用
17、U形管压强计研究液体内部压强大小与哪些因素有关的实验。在研究三个或三个以上物理量之间的关系时，应先确定研究对象的物理量(如液体压强)，然后逐一研究这个物理量和另一物理量(如深度或液体密度)的关系。研究时要控制除这两个物理量外的其他物理量(深度或密度)不变，然后将这些单一关系综合起来，即控制变量的思想。（三）近视眼的成因和矫正（对比探究）当m1m2时，v10，v2v1，两球碰撞后交换了速度(1)弹性碰撞两物体发生完全非弹性碰撞后，速度相同，动能损失最大，但仍遵守动量守恒定律一、液体压强的特点当m1m2时，v10，v2v1，两球碰撞后交换了速度在光的干涉、衍射中，要注意光的波长，像双缝干涉中，通常是指光在真空(空气)中的波长，若装置处于其他介质中，就应取光在介质中的波长又如薄膜干涉、增透膜等，也应为在这种介质中的波长（五）介绍有关眼保健知识，进行用眼卫生教育。总结总结提升提升了解三个概念：系统、内力和外力掌握一个规律：动量守恒定律会用一种方法：动量的观点
