人教高二物理选修第十六章动量守恒定律讲课文档

确定系统
分析外力
进行判断
例1：容器B置于光滑水平面上，小球A
在容器中沿光滑水平底面运动，与器
壁发生多次碰撞，则AB组成的系统动
量守恒吗？
实际条件
A
B
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例2：水平面上两个小木块，质量分别为m1、m2， 且m2=2m1=2m如图，烧断细绳后，两木块分别向左右运 动，若它们与水平面的动摩擦因数u1=2u2=2u则在弹 簧伸长的过程中（弹簧质量不计）
？哪些是外力？系统动量守恒吗？
N
ax
a
ay
竖直方向失重：N<(M+m)g系统
动量不守恒。
mg
Mg
水平方向：系统不受外力动量 守恒。
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推广条件
全都光滑 木块和弹簧组成的系统动 量是否守恒？
不符合任何条件
五：动量守恒定律解题应用
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例题甲、乙两物体沿同一直线相向运动，甲的速度是
1实际条件：系统不受外力或外力的矢量和为零。
2近似条件：系统内力远大于外力，且作用时间极 短，如爆炸、碰撞等过程可近似看做动量守恒。
3推广条件：当系统在某个方向不受外 力或外力之和为零，则该方向上动量
守恒。
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四、如何判断系统动量守恒
条件：系统不受外力或 外力矢量和为零
人教高二物理选修第十六章动量守恒定律PPT
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教学目标
1理解系统、内力、外力概念.
2知道动量守恒定律内容及表达式。
3理解系统动量守恒的条件。
4知道动量守恒定律的普遍意义。
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5 会用动量守恒定律解决实际问题。
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前面已经学习了动量定理， 下面再来研究两个发生相互作用 的物体所组成的系统，在不受外 力的情况下，二者发生相互作用 前后各自的动量发生什么变化， 整个系统的动量又将如何？
两个或以上物体以上组成的系统
动量守恒条 件
系统不受外力或所受外力矢量和为零
特点
动量是矢量，式中动量的确定一般取地面 为参考系。
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再见
思考
从生活现象引入：两个
同学静止在滑冰场上,总 动量为0，用力推开后 ，总动量为多少？
猜猜
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根据上面实验
m1
m2
准备：将两个质量相等的小车静
止地放在光滑的水平面上，它们之间 装有弹簧，并用细线把它们拴在一起 。
剪断细线
现象： 两小车同时运动。
两小车弹开后速度的大小总是
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讲案15页
既然许多问题都可以用牛顿运动定律解决,那为什么还要学 习动量守恒定律呢？
因为动量守恒定律比牛顿运动定律有优越性和普适性。 1优越性：
牛顿运动定律解决问题要涉及整个过程中的力，有的时候 力的形式很复杂，甚至是变化的，解起来很困难，甚至不能求 解。但是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，解题方便。
二、动量守恒定律的内容及表达式
1、研究对象：力学系统。
①力学系统：由相互作用的物体（两个或以上）组成。
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②系统外力：系统以外的物体对系统内物体的作用力。
③系统内力：系统内部物体间的相互作用力。
两个小球相互作用的时刻，各受到几个作用 力？如果A和B看成一个系统，哪些力是内力 ？哪些是外力？
说明：两小车的动量大小 相等，方向
辆小车的总动量为 零。
相等。
相，反两
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得出结论：
两个物体在相互作用的前后，它们的 总动量是一样的，我们能否用理论证明 ？
一、动量守恒定律的推导
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一、动量守恒定律的推导
光滑平面
A
v1
m1
B
v2 m2
v2>v1
两个小球碰撞前总动量P=
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v1 A m1 B
v2 m2
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2、内容：相互作用的物体组成 的系统，如果不受外力作用或它们 所受外力矢量和为零，则系统的总 动量保持不变。
即：系统相互作用前总动量等 于相互作用后总动量（P=P‘）
3、表达式：
m1v1+ m2v2= m1v'1+ m2v'2
三：动量守恒条件
3m／s，乙物体的速度是1m／s．碰撞后甲、乙两物体都 沿各自原方向的反方向运动，速度的大小都是2m／s． 求甲、乙两物体的质量之比是多少？
量首 是先 否判 守断 恒系
统 动
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解：设甲物体初速度v1方向为正方向．
碰前：v1=+3m/s，v2=-2m/s
碰后： v12m,v /2s2m/s
问：两木块和弹簧组成系统
动量守恒吗？
守恒
m1
m2
实际条件 思考？
f1=2umg f2=2umg
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炸弹在空中爆炸过程中动 量守恒吗？
近似条件
水平方向爆炸
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竖直方向爆炸
例3：斜面B置于光滑水平面上，物体A沿光滑斜面滑 下，则AB组成的系统受到几个作用力？哪些力是内力
系的速度（如地面或同一运动的物体）
□v1和v2是同一时刻的速度。 、 v'1和v'2 是另外同一时刻的速度。
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课堂练习1
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讲案14页
课堂练习2
一枚在空中飞行的火箭，质量为m，在某点的速
度为v，方向水平 ，燃料即将耗尽。火箭在该点突然炸
成两块，其中质量为m1的一块沿着与v相反方向飞去 ，速度为v1.求炸裂后另一块的速度v2
P1+P2=m1v1+ m2v2，
当B追上A时，两球发生碰撞，设碰撞后的速度分别是v‘1和v'2
碰撞后的总动量为P’= P1’+P2’ = m1v'1+ m2v'2
我们能否证明P=P’ ?
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设碰撞过程中AB两球所受的平均作用力分别是F1和F2， 力的作用时间是△t ，根据牛顿第二定律得
2普适性：
对于高速（接近光速）微观（小到分子、原子尺寸）领域，牛 顿运动定律不再适用，而动量守恒定律仍然正确。
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小结
项目 内容 公式 应用对象
动量守恒定律
系统不受外力或所受外力矢量和为零， 这个系统的动量就保持不变
m1v1+ m2v2= m1v'1+ m2v'2
a1=F1\m1
a2=F2\m2
而F1=-F2 m1 a1=-m2a2
m1(v'1-V1)\△t=-m2(v2’- v2) \ △t
P1’-P1=-P2’ +P2 （△P1= -△P2）
m1v1+ m2v2= m1v'1+ m2v'2
P=P’ （碰撞前后的总动量不变）
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由于两个物体在碰撞过程中每时每刻都有F1=-F2，因此P=P’ 对过程中的任意两时刻的状态都适用，也就是说系统的动量在整个过 程中一直保持不变，因此我们说这个过程中动量是守恒的。
根据动量守恒定律： m 1 v 1 m 2 v 2 m 1 v 1 m 2 v 2
移项整理后可得：
m1 m2
v2 v2 v1 v1
代入数值后得： m 1/m23/5
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4、使用动量守Leabharlann 定律公式应注意的几点： □矢量式，必须规定正方向，方向与其
一致的动量取正值； □ v1、v2、v‘1、v’2 必须相对于同一参考