高中物理全套讲义选修3-5 第2讲 动量守恒定律(拔高版) 教师版讲义
高中物理选修3-5课件：16.3动量守恒定律 (共21张PPT)
5、如图所示，Ａ、Ｂ两木块的质量之比为３:２，原 来静止在平板小车C上， A、B间有一根被压缩了的 轻弹簧，A、B与平板车的上表面间的动摩擦因素相 同，地面光滑。当弹簧突然释放后，A、B在小车上 滑动时有：( )
A、A、B系统动量守恒
B、A、B、C系统动量守恒 C、小车向左运动 D、 小车向右运动
系统动量是否守恒为什么只强调“不 受外力”或“所受外力之和为零”，而不 管内力的变化情况呢？
结论：
内力不能引起系统动量的变化，系统动 量的变化是由外力引起的；内力只能引起系 统内动量的转移。
5、动量守恒定律适用范围
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， 只要满足条件，动量守恒定律都是适用的。
A C B
6、如图所示，光滑水平面上有A、B两木块，A 、 Ｂ紧靠在一起，子弹以速度V0向原来静止的Ａ射去， 子弹击穿A留在B中。下面说法正确的是 ( ) A、子弹击中Ａ的过程中，子弹和Ａ组成的系统 动量守恒 B、子弹击中Ａ的过程中，A和B组成的系统动量 守恒
C、A、B和子弹组成的系统动量一直守恒
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
答案：50
8. (2012· 济南模拟)如图所示，设车厢长为 L，质量为 M，静止 在光滑水平面上，车厢内有一质量为 m 的物体，以速度 v0 向 右运动，与车厢壁来回碰撞 n 次后，静止于车厢中，这时车 厢的速度为( )
答案：C
A．v0，水平向右 B． 0 C．mv0/(M＋m)，水平向右 D．mv0/(M－m)，水平向右
′ m1v1 + m2v2 = m1v′ 1 + m2 v 2
3、动量守恒定律 (1)内容：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，这个结论叫做动量守恒定律。
高中物理动量动量守恒定律选修3-5优质ppt课件
阅读教材回答下列问题
在物理学中什么叫动量？它的单位是什么？你是怎 样理解动量这个概念？
一、动量
1、概念： 在物理学中，物体的质量m和速度v的乘积叫做动量。
2、定义式： p= m v
3、单位：千克米每秒，符号是kg ·m/s 4、对动量的理解： （1）矢量性 运算遵循平行四边形定则 （2）瞬时性 是状态量。
③系统受外力，但内力远大于外力，也可认为系
统的动量守恒，如碰撞、爆炸等．
④系统受外力，但在某一方向上内力远大于外力，
也可认为在这一方向上系统的动量守恒．
(4)同时性：动量守恒定律中p1，p2，…必须是系 统中各物体在相互作用前同一时刻的动量，p1′， p2′，…必须是系统中各物体在相互作用后同一 时刻的动量．
例1、一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平 向右运动，碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线 以6m/s的速度水平向左运动（如图），碰撞前后钢 球的动量各是多少？碰撞前后钢球的动量变化了多 少？
3.冲量：物体受到的力__与_这__个__力__的__作__用__时__间_的乘积叫做这 个力的冲量．单位为 N·s，是一个矢量，用符号 I 表示，即 I＝ Ft.冲量的方向就是力的方向． 4.动量定理：合外力的冲量等于系统的动量变化量．表 达式为 Ft＝mvt－mv0.
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物理教科版高中选修3-5动量守恒定律优秀课件
7. [学生根据猜想进行数据处理]
运动状 态参量 m1
速度
碰撞前
m2
系统（m1 和m2）
m1
碰撞后
m2
系统（m1 和m2）
动能
动量
已测实验数据1： 两个遮光片的距离d=90.10mm 滑块1的质量 m1= 169.6g; 滑块2的质量 m2=171.3 g. 实验记录数据1：
碰撞前通过两遮光片的时间间隔t1= 226ms 碰撞后通过两遮光片的时间间隔t2= 455ms
(二).[课堂互动 ,合作探究]
2. [观察与思考一]： 下面先请大家看两个录像片段（发射炮弹、两人
互推），在看录像的时候请大家注意两个问题 [1名．人两名个言物]：体相互作用时，各自的运动状态是否
发生了变化法？国生物学家莫诺：“在具有无限差 别2．的一两个个个物现体象相中互，作科用学的只过能程寻（找前其后中）不，变各有哪
..
3. 系统
(1) 当研究对象为
的两个(或多个)物体时，可以把这
两个(或多个)物体看作一个系统 。
(2) 同一个系统 两个物体之间的相互作用力叫作内力。
(3) 系统 的物体对系统 物体施加的作用力叫作外力。
(二).[课堂互动 ,合作探究]
1. [问题与思考]
动量定理研究的对象主要是针对单个物体。但 是力的作用是相互的，当物体受到外力作用的时候， 必然对施力物体也产生一个反作用力，因此我们有 必要进一步研究两个相互作用的物体，它们在相互 作用过程整体存在着什么样的规律？
猜想四：。。。。。
(二).[课堂互动 ,合作探究] 5. [呈现物理情景并演示实验]
物理情景：在光滑水平面上两个滑块，质量分别 为m1和m2，m1以速度v1，去碰撞处于静止状态的 m2。碰撞后两个物体粘在一起沿着同一方向运动 的速度为v1` 。
2024-2025学年高中物理第16章动量守恒定律2动量和动量定理教案新人教版选修3-5
9.动量守恒的推导：动量守恒的推导可以通过系统的总动量在相互作用过程中的不变性来进行。假设系统由两个物体组成，分别为物体1和物体2，物体1的动量为p1 = m1v1，物体2的动量为p2 = m2v2。在相互作用过程中，物体1对物体2的作用力与物体2对物体1的作用力大小相等、方向相反，即F12 = -F21。根据动量定理，物体1的动量变化量为Δp1 = F12Δt，物体2的动量变化量为Δp2 = F21Δt。将两个动量变化量相加，得到系统总动量的变化量为Δp1 + Δp2 = 0，即系统总动量保持不变。
重点难点及解决办法
重点：
1.动量定理的数学表达式及含义
2.动量定理在实际问题中的应用
难点：
1.动量定理的数学推导过程
2.动量定理在复杂情境中的应用
解决办法：
1.通过物理实验和动画演示，帮助学生直观理解动量定理的物理意义，引导学生动手操作，加深对动量定理的理解。
2.分步骤讲解动量定理的数学推导过程，通过例题演示动量定理在实际问题中的应用，引导学生逐步掌握动量定理的解题方法。
3.提供丰富的练习题，涵盖不同难度的题目，让学生在练习中巩固动量定理的知识，培养学生的解题能力。
4.组织小组讨论，鼓励学生分享解题心得，培养学生的合作交流能力。
教学资源
1.软硬件资源：多媒体教室、物理实验室、计算机、投影仪、白板、教学模型等。
2.课程平台：学校教学管理系统、物理教学资源库等。
3.信息化资源：动量和动量定理相关的教学视频、动画、PPT课件、练习题等。
教科版高中物理选修(3-5)1.3《动量守恒定律》ppt教学课件
自主学习 名师解疑 分类例析
解析
由于枪水平放置，故三者组成的系统除重力和支持力 (两外
力平衡)外，无其他外力，动量守恒．子弹和枪筒之间的力应为系 统的内力，对系统的总动量没有影响，故 C 错误；分开枪和车， 则枪和子弹组成的系统受到车对其外力的作用，车和枪组成的系 统受到子弹对其外力的作用，动量都不守恒．D正确．
2．内力：系统 内 物体间的相互作用力． 3．外力：系统 外部 的物体对系统 内 二、动量守恒定律 内容：如果一个系统 不受外力 ，或者 所受外力的矢量和 为 的物体的作用力．
零，
这个系统的总动量保持不变．
自主学习
名师解疑
分类例析
Байду номын сангаас
成立条件(具备下列条件之一) (1)系统不受外力；
(2)系统所受外力之和为 零 ．
A、B组成的系统所受外力之和为零，动量守恒；当A、B与C之间
的摩擦力大小不相等时，A、B组成的系统所受外力之和不为零， 动量不守恒．而对于A、B、C组成的系统，由于弹簧的弹力，A、 B与C之间的摩擦力均为内力，故不论A、B与C之间的摩擦力的大 小是否相等， A、 B、C组成的系统所受外力之和均为零，故系统
B 、 C 均处于静止状态．若地面光滑，则在细绳被剪断后， A 、 B从C上未滑离之前，A、B沿相反方向滑动过程中，下列说法 正确的是 ( )．
图1-3-2
自主学习 名师解疑 分类例析
A．若A、B与C之间的摩擦力大小相同，则A、B组成的系统动量 守恒，A、B、C组成的系统动量也守恒 B．若A、B与C之间的摩擦力大小不相同，则 A、B组成的系统动
高中物理选修3-5动量守恒定律精品ppt课件
B
A
本节学习重点的明确： ① 应用动量守恒定律分析问题时研究的对
象不是一个物体，而是相互作用的两个或多个 物体组成的物体系。应用时注意选系统。
② 动量守恒定律的表达式实际上是一个矢 量式。处理一维问题时，注意规定正方向。
③动量守恒定律指的是系统任一瞬时的动 量矢量和恒定。
④应用动量守恒定律时，各物体的速度必
三、动量守恒定律
注意： （1）应用时需注意区分内力和外力。 （2）区分“外力的矢量和”：把作用在系统上的所有 外力平移到某点后算出的矢量和。 “合外力”：作用 在某个物体(质点)上的外力的矢量和。 （3）明确“不变量”绝不是“守恒量”。确切理解 “守恒量”是学习物理的关键。
• 例如：如图所示，斜面体A的质量为M，
• 二、系统、内力和外力
•
1．系统：存在相互作用的几个物体所组成
的整体称为系统，系统可按解决问题的需要灵活
选取。
•
2．内力：系统内各个物体间相互用力称为
内力。
•
3．外力：系统外其他物体作用在系统内任
何一个物体上的力称为外力。
•
• 内力和外力的区分依赖于系统的选取，只有在确 定了系统后，才能确定内力和外力。
• 2、动量的变化量： 定义：若运动物体在某一过程的始、末动量分别为 p和p′，则称：△p= p′－p为物体在该过程中的动量 变化。
强调指出：动量变化△p是矢量。方向与速度变化 量△v相同。 一维情况下：Δp=mΔυ= mυ2- mυ1 矢量差
• 【例2】一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的 速度水平向右运动，碰到一个坚硬的障碍物 后被弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平 向左运动，碰撞前后钢球的动量有没有变化？ 变化了多少？
《动量守恒定律》课件2(人教版选修3-5)
符号为
二、动量的变化：（P = mv）
• 无论动量的大小发生了变化，还是动量的 方向发生了变化，
• 我们都说动量发生了变化，动量的变化也 是适量，
• 用“△p”表示。
说明：（一维情况）
①动量变化等于末状态动量减初状态动量，其方向与△v的方向相同
既：△p = pt - p0
量可以发生很大的变化。
动量守恒定律例题
• 在列车编组站里，一辆m1＝1.8×104kg的货 车在平直轨道上以v1＝2m/s的速度运动， 碰上一辆m2＝2.2×104kg的静止的货车，它 们碰撞后结合在一起继续运动，求火车碰 撞后的运动速度。
小结
项目
动量守恒定律
内容 统不受外力或所受外力的合力为零，这个 系统的动量就保持不变。
③动量具有相对性，由于速度与参考系的选择有关， 一般一地球为参考系。 3、动量是矢量：动量的方向和速度方向相同。
说明：
①如果物体在一条直线上运动，在选定一个方向以后，当物体的 运动方向和正方向相同时，可用“+”号表示动量方向，当物体动方向 和正方向相反时，可用“-”表示动量的方向。 ②大小、方向完全相同的两个动量是相等的。
分析在冰面上 相互推动的两 人所受的内力 外力？
动量守恒定律
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、表达式： m1v1 m2v2 m1v1 m2v2
3、适用条件：系统不受外力或者所 受外力之和为零
说明
• 1、区分内力和外力 • 2、在总动量一定的情况下，每个物体的动
公式
p1 p2 p1 p2
应用 物体系统
高中物理选修3-5-动量守恒定律(二)
动量守恒定律（二）知识集结知识元动量与冲量知识讲解动量1．定义：运动物体的质量和速度的乘积叫做动量，p=mv2．动量表征物体的运动状态，是矢量，其方向与速度的方向相同，两个物体的动量相同必须是大小相等、方向相同．3．动量与动能的区别和联系：动量、动能和速度都是描述物体运动的状态量；动量是矢量，动能是标量；动量和动能的关系是E k =2m p2．4．动量的变化量①Δp=p t -p 0②动量的变化量是矢量，其方向与速度变化的方向相同，与合外力冲量的方向相同，跟动量的方向无关．③求动量变化量的方法：Δp=p t -p 0=mv 2-mv 1冲量1．定义：力和力的作用时间的乘积，叫做该力的冲量，I=Ft ..2．冲量表示力在一段时间内的累积作用效果，是矢量，其方向由力的方向决定，如果在作用时间内力的方向不变，冲量的方向就和力的方向相同．2．求冲量的方法：I=Ft（适用于求恒力的冲量）；例题精讲动量与冲量例1.甲、乙两物体的质量之比为m甲：m乙=1：4，若它们在运动过程中的动能相等，则它们动量大小之比P甲：P乙是（）A．1：1 B．1：2 C．1：4 D．2：1例2.一质点在直线运动过程中，速度随时间均匀变化，则（）A．质点的位移一定随时间均匀变化B．质点的动能一定随时间均匀变化C．质点的动能一定随位移均匀变化D．质点的动量一定随时间均匀变化例3.关于物体的动量，下列说法中正确的是（）A．物体的动量越大，其惯性也一定越大B．物体的速度方向改变，其动量一定改变C．物体的动能不改变，其动量也一定不改变D．运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向例4.质量一定的质点在运动过程中，动能保持不变，则质点的动量（）A．一定不变B．可能不变C．可能变化D．一定变化例5.如图所示，滑块P、Q静止在粗糙水平面上，一根轻弹簧一端与滑块Q相连，另一端固定在墙上，弹簧处于原长。
现使滑块P以初速度v0向右运动，与滑块Q发生碰撞（碰撞时间极短），碰后两滑块一起向右压缩弹簧至最短，然后在弹簧弹力作用下两滑块向左运动，两滑块分离后，最终都静止在水平面上。
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动量守恒
一、动量守恒定律
1．系统内力和外力：
两个或两个以上的物体组成了一个力学系统。
系统内两物体的相互作用力称为内力，系统以外的物体对系统的作用力称为外力。
2．动量守恒定律：
一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。
{p
前
⃑⃑⃑⃑⃑ =p
后
⃑⃑⃑⃑⃑
m1v1⃑⃑⃑⃑ +m2v2⃑⃑⃑⃑ =m1v1′⃑⃑⃑⃑ +m2v2′⃑⃑⃑⃑
∆p1⃑⃑⃑⃑ +∆p2⃑⃑⃑⃑ =0
典例精讲
【典例2.1】（（2019春•博望区校级期末）如图所示，静止在光滑水平面上的木板，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M＝3kg，质量m＝1kg的铁块以水平速度v0＝4m/s从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回（弹簧始终在弹性限度以内），最后恰好停在木板的左端，则下列说法中错误的是（）
A．铁块和木板最终共同以1m/s的速度向右做匀速直线运动
B．运动过程中弹簧的最大弹性势能为3J
C．运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量为3J
D．运动过程中铁块对木板的摩擦力对木板先做正功、后做负功
【分析】木板放在光滑水平面上，铁块与木板组成的系统动量守恒，由动量守恒定律求两者
最终的共同速度。
运用能量守恒定律求弹簧的最大弹性势能，并求摩擦产生的热量。
【解答】解：设最终铁块与木板速度相同时共同速度大小为v ，铁块相对木板向右运动时，滑行的最大路程为L ，滑动摩擦力大小为f 。
取向右为正方向，根据系统动量守恒可知： mv 0＝（M+m ）v ，得 v ＝1m/s ，方向向右，所以铁块和木块最终共同以1m/s 的速度向右做匀速直线运动，故A 正确；
B 、铁块相对于木板向右时，当铁块与木板的速度相同时，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律知此时两者的速度也为 v ＝1m/s 。
根据能量守恒定律，铁块相对于木板向右运动过程有：12mv 02＝fL +12（M+m ）v 2+E P 铁块相对于木板运动的整个过程有：12mv 02＝2fL +12（M+m ）v 2 又联立解得弹簧的最大弹性势能 E P ＝3J ．fL ＝3J ，故B 正确；
C 、由功能关系知：运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量 Q ＝2fL ＝6J ，故C 错误；
D 、由分析知，木板始终向右运动，受到铁块的摩擦力先向右后向左，故摩擦力对木板先做正功后做负功，D 正确。
本题选择错误的是，故选：C 。
【典例2.2】（2019春•丰台区校级期末）斜面P 原来静止在光滑的水平桌面上，另一个小木块Q 从斜面P 的顶端由静止开始沿光滑的斜面下滑。
当小木块Q 滑到斜面P 的底部时，斜面P 向右移动了一段距离，如图所示。
下面说法中正确的是（ ）
A ．木块P 、Q 组成的系统总动量守恒
B ．重力对小木块Q 做的功等于小木块Q 的动能的增加
C ．小木块Q 减少的重力势能等于斜面P 增加的动能
D ．小木块Q 减少的重力势能等于斜面P 和Q 增加的动能之和
【分析】系统水平方向不受外力，动量守恒。
根据斜面的弹力与小木块Q 对地位移的夹角，判断做功情况。
根据系统机械能守恒知，小木块Q 重力势能的减小量等于木块P 与Q 增加的动能之和。
小木块Q 减少的机械能等于木块P 增加的动能。
【解答】解：A 、根据动量守恒得知，木块P ，Q 组成的系统水平方向不受外力，则系统水
平方向动量守恒，竖直方向系统动量不守恒，故系统总动量不守恒。
故A错误；
B、由于斜面P对Q的支持力对Q做负功，故重力对小木块Q做的功不等于小木块的动能增加，故B错误；
CD、根据能量守恒可知，小木块Q重力势能的减小量等于木块P与Q增加的动能之和，故C错误D正确。
故选：D。
【典例2.3】（2019春•武汉期末）如图所示，A、B两物体彼此接触静放在光滑的桌面上，物体A的上表面是半径为R的光滑半圆形轨道，将小球C紧贴轨道右侧最高点P由静止释放，则（）
A．A、B、C组成的系统机械能守恒，动量也守恒
B．当C第一次滑到最低点时，A和B开始分离
C．C可以滑到A左侧与P等高的地方
D．最后A将从桌面左边滑出
【分析】结合受力情况和动量守恒定律进行分析判断即可，运用动量守恒定律时AB分离前以ABC组成系统为研究对象，分离后以AC组成系统为研究对象。
【解答】解：A、ABC组成的系统机械能守恒，因为C的速度有竖直方向分量，故系统动量不守恒，但系统水平方向不受外力，故系统在水平方向上动量守恒，故A错误；
B、第一次滑到最低点前，C始终对A的作用力有向右水平分力。
因此A的速度不断变大。
不会与B分离；第一次滑过最低点后C始终对A的作用力有向左水平分力。
因此A的速度将变小。
而B却匀速。
因此与B分离，故B正确；
C、根据系统机械能守恒可知，因为B最终获得向右的恒定速度，根据能量守恒可知，C滑到A左侧的最终位置要低于P的高度，故C错误；
D、ABC组成的系统在水平方向动量守恒，而B获得最终向右的速度和动量，则AC组成的系统总动量向左，即AC整体有向左的速度，故A最终将从桌面左边滑出，故D正确。
故选：BD。
【典例2.4】（2019春•相城区校级期中）一个质量为M的平板车静止在光滑的水平面上，在平板车的车头与车尾站着甲、乙两人，质量分别为m1和m2，当两人分别以速率v1、v2相向而行时（）
A．当m1＞m2时，车子与甲运动方向一致
B．当v1＞v2时，车子与甲运动方向一致
C．当m1v1＝m2v2时，车子静止不动
D．当m1v1＞m2v2时，车子运动方向与乙运动方向一致
【分析】根据小车、甲和乙组成的系统动量守恒解答，作用前的总动量为零，所以作用后的总动量为零．
【解答】解：取甲、乙两人和平板车为系统，整个系统水平方向所受合力为零，所以系统动量守恒。
由于系统开始动量为零，所以总动量始终为零。
A、当m1＞m2时，由于不清楚速率v1、v2的关系，即无法确定甲、乙两人动量大小关系，所以不能确定车子运动方向，故A错误；
B、当v1＞v2时，由于不清楚m1和m2的关系，即无法确定甲、乙两人动量大小关系，所以不能确定车子运动方向，故B错误；
C、两人速度方向相反，即动量方向相反，当m1v1＝m2v2时，所以两人动量和为零，而系统动量为零，所以车子静止不动，故C正确；
D、两人速度方向相反，即动量方向相反，当m1v1＞m2v2时，两人动量之和的方向与甲的动量方向相同，而系统动量为零，所以车子动量的方向与甲的动量方向相反，即车子运动方向与乙运动方向一致，故D正确；
故选：CD。
二、动量守恒定律的应用
1．动量守恒定律的应用
→
1.应用动量守恒定律解题的一般步骤：
⑴确定研究对象（系统），分析内力和外力的情况，判断是否符合守恒条件；
⑵选取研究过程；
⑶选定正方向，确定初、末状态的动量，凡与正方向一致的动量取正值，反向的动量取负
值；
⑷最后根据动量守恒定律列方程求解。
2．动量守恒定律的五个性质：
⑴系统性：应用动量守恒定律时，应明确研究对象是一个至少由两个相互作用的物体组成的系统，同时应确保整个系统的初、末状态的质量相等。
⑵矢量性：由动量守恒定律是一矢量式，所以一般情况下应采用正交分解的方法，当系统中各物体被限制在同一直线上时，应用动量守恒定律列方程前应先规定参考正方向以明确各个速度代入方程时的符号。
⑶相对性：动量守恒定律中各物体在各状态下的速度必须是相对于同一个惯性参照系的速度。
⑷同时性：动量是一个瞬时量，动量守恒是指系统在任一瞬时的动量守恒。
等号左边是作用前的各物体动量和，等号右边是作用后的各物体动量和，不同时刻动量不能相加。
⑸普适性：它不但适用于宏观低速运动的物体，而且还适用于微观高速运动的粒子。
它与牛顿运动定律相比，适用范围要广泛得多，又因动量守恒定律不考虑物体间的作用细节，在解决问题上比牛顿运动定律更简捷。
典例精讲
【典例1.1】（2019春•福建期中）如图所示，一水平轻弹簧一端与滑块B相连，另一端与滑块C接触但未连接，B、C均静止在光滑水平桌面上。
现有一滑块从光滑曲面上距水平桌面h＝1.8m高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起，压缩弹簧推动滑块C向前运动。
已知A、B、C的质量分别是m A＝2kg、m B＝4kg、m C＝6kg，重力加速度g取10m/s2。
求：（1）A、B两滑块碰撞结束瞬间速度的大小；
（2）弹簧的最大弹性势能；
（3）滑块C最后的速度大小。
【分析】（1）滑块A从光滑曲面上滑下过程中，只有重力做功，其机械能守恒，根据机械能守恒定律求出滑块A与滑块B碰撞前的速度。
据动量守恒定律求解滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度。
（2）当A、B与C的速度相同时，弹簧的弹性势能最大。
以A、B、C组成的系统为研究对象，由动量守恒定律和机械能守恒定律列出等式求解弹簧的最大弹性势能。
（3）最终C与弹簧分离，由动量守恒定律和机械能守恒定律列出等式求解滑块C最后的速。