1、2 动量守恒定律及其应用动量守恒定律及其应用第1章 动量及其守恒定律 第1课时新课引入新课引入物体间的作用总是相互的，如天体相撞、汽车追尾、粒子碰撞等。这些发生相互作用的物体。它们的动量变化会遵循什么样的规律呢？本节我们将学习动量守恒定律及其应用。内容讲解内容讲解一、动量守恒定律研究一、动量守恒定律研究实验与探究：动量变化规律的实验探索 图a,两滑块质量相等时的实验装置 图b,两滑块质量不等时的实验装置实验装置一一、动量守恒定律、动量守恒定律研究研究如图，两个穿滑冰鞋的同学静止在滑冰场上。在推动前，两人的动量都为零。推动后，每个人的动量都发生了变化。那么，他们的总动量在推动前后是否也发生了变化
2、呢？下面，我们通过实验来作进一步的探究。一、一、动量守恒定律研究动量守恒定律研究实验与探究：动量变化规律的实验探索猜想：在两滑块弹开前后，它们的总动量变化了吗？实验操作：1.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簧。用细线把它们拴住，两滑块处于静止状态。2.烧断细线，两滑块被弹片弹开后朝相反方向做匀速运动。测量遮光板通过光电门的时间，计算滑块的速度。3.增加其中一个滑块的质量，使其质量是另一个的两倍，重复以上实验。一、动量守恒定律研究一、动量守恒定律研究实验与探究：动量变化规律的实验探索实验结果：经过实验测量数据的计算，在气垫导轨上，无论滑
3、块的质量是否相等，它们在被弹开前的总动量为0，弹开后的总动量也几乎为0，这说明气垫导轨上的两滑块在相互作用前后的总动量几乎是不变的。一、动量守恒定律研究一、动量守恒定律研究表述上述实验研究表明一个系统不受外力或者所受合外力为0时，这个系统的总动量保持不变。这称为动量守恒定律。了解三个概念(1)系统：相互作用的两个或多个物体组成的整体。系统可按解决问题的需要灵活选取。(3)内力：系统内物体间的相互作用力。(2)外力：系统以外的物体对系统以内的物体的作用力。一、动量守恒定律一、动量守恒定律研究研究研究研究F1F2m2gm1gFN2FN1FN1=m1gFN2=m2gF1=F2系统合外力为0动量守恒定
4、律是自然界最重要最普遍的规律之一。大到星球的宏观系统，小到基本粒子的微观系统，无论系统内各物体之间相互作用是什么力，只要满足守恒条件，动量守恒定律都是适用的。一、动量守恒定律研究一、动量守恒定律研究一、动量守恒定律研究一、动量守恒定律研究初态相互作用末态分析碰撞过程对A列动量定理：F1t=m1v1-m1v1一、动量守恒定律研究一、动量守恒定律研究推导过程对B列动量定理：F2 t=m2v2-m2v2由牛顿第三定律：F1=-F2m2v2-m2v2=-(m1v1-m1v1)m1v1+m2v2=m1v1+m2v2两个物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和二、二、动量守恒定律动量守恒定律数学式pp1
5、1221 122mvm vmvm v守恒条件(1)理想守恒：不受外力或所受外力的合力为0。(2)近似守恒：系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力。(3)某一方向守恒：如果系统在某一方向上所受外力的合力为0，则系统在该方向上动量守恒。二、动量守恒定律二、动量守恒定律水平方向动量守恒：Mvmvv1v2以水平向左为正方向：0=Mv-mv1二二、动量守恒定律动量守恒定律4.对系统“总动量保持不变”的理解系统的总动量指系统内各物体动量的矢量和,总动量不变指的是系统的总动量的大小和方向都不变。系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等,不能误认为只是初、末两个状态的总动量相等。系统的总动量保持不
6、变,但系统内每个物体的动量可能都在不断变化。二二、动量守恒定律动量守恒定律牛顿运动定律牛顿运动定律动量守恒定律动量守恒定律解决问题适用范围动量守恒定律和牛顿运动定律比较要涉及整个过程中的力，往往涉及多个力的细节问题只涉及过程始末两个状态，与过程中力的细节无关只适用于低速、宏观，不适用于高速、微观领域适用范围广泛低速、宏观、高速、微观领域三、三、对动量守恒定律的理解对动量守恒定律的理解动量守恒定律的特性动量守恒定律的表达式为矢量方程，解题应选取统一的正方向。矢量性相对性同时性各物体的速度必须是相对同一参考系的速度(一般是相对于地面)。系统的初动量(或末动量)必须是各物体在相互作用前(或后)同一时
7、刻的动量之和。三三、对动量守恒定律的理解对动量守恒定律的理解动量守恒定律的特性研究的对象是相互作用的两个或多个物体组成的系统。系统性普适性动量守恒定律不仅适用于低速宏观物体组成的系统，还适用于接近光速运动的微观粒子组成的系统。三三、对动量守恒定律的理解对动量守恒定律的理解动量守恒定律不同表达式的意义p=pp1=-p2p=0m1v1+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。三三、对动量守恒定律的理解对动量守恒定律的理解动量守恒定律不同表达式的意义p=pp1=-p2p=0m1v1+m2v2=m1v1+m2v2相互作用的两个物体组成的系统，一个物体的动量变化量与
8、另一个物体的动量变化量大小相等、方向相反。二二、对动量守恒定律的理解对动量守恒定律的理解动量守恒定律不同表达式的意义p=pp1=-p2p=0m1v1+m2v2=m1v1+m2v2系统总动量增量为零。三三、对动量守恒定律的理解对动量守恒定律的理解动量守恒定律不同表达式的意义p=pp1=-p2p=0m1v1+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。四、四、应用动量守恒定律解题的步骤应用动量守恒定律解题的步骤(1)明确研究对象，确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程)。(2)进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或某一方向上是否守恒)。(3)
9、规定正方向，确定初、末状态动量。(4)由动量守恒定律列出方程。(5)代入数据，求出结果，必要时讨论说明。典题剖析典题剖析典题剖析典题剖析例1(多选)如图所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住玩具小车，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,系统总动量始终为零B.先放开左手,后放开右手,此后动量不守恒C.先放开左手,后放开右手,总动量向左D.无论是否同时放手,只要两手都放开后,在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零ACD典题剖析典题剖析例2(多选)如图所示，小车放在光滑的水平面上，轻绳上系有一小球，将小球
10、拉开到一定的角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中()BDA小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统在水平方向动量守恒B小球向左摆动时，小车向右运动，且系统在水平方向动量守恒C小球向左摆到最高点，小球的速度为零而小车速度不为零D在任意时刻，小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反BD例3 如图所示，质量mB=1 kg的平板小车B在光滑水平面上，以v1=1 m/s的速度向左匀速运动。当t=0时，质量mA=2 kg的小铁块A以v2=2 m/s的速度水平向右滑上小车，A与小车间的动摩擦因数为=0.2。若A最终没有滑出小车，g取10 m/s2。求：A在小车上相对小车停止运动时小车的速度大小和方向。解析:A在小车上相对小车停止运动时,A、B将以共同的速度运动,设此时的速度为v,取v1的方向为正方向,由动量守恒定律得-mAv2+mBv1=(mA+mB)v代入数据可解得v=-1 m/s。负号表示v的方向与v1方向相反,即向右。典题剖析典题剖析课堂小结课堂小结课堂小结课堂小结敬请各位老师提出宝贵意见！
