163动量守恒定律优质课

对于单个物体，动量不变的条件是：
第
十
六
章
物体不受到力的作用，保 动
持原来状态不变。
量 守
恒
定
律
外界对物体施
加的力，简称
外力
高中物理 选修3—5
第
两
十 六
个 物
章
碰撞后，A、B小球各自动量有没有变化？ 动
量
体
守 恒
定
律
碰撞后，A、B小球的总动量是否发生变化？
将AB看作一个系统，相互作用力可以看 作系统内力，则系统受到的外力为零。
定例律2体验
分析
第
一一枚枚在在空空中中飞飞行行的的导导弹弹，，质质量量为为mm，， 十 在在某某点点的的速速度度为为vv，，方方向向水水平平，，如如 六
图图所所示示。。导导弹弹在在该该点点突突然然炸炸裂裂成成两两 章
块块，，其其中中质质量量为为mm11的的一一块块沿沿着着与与vv 相相反反的的方方向向飞飞去去，，速速度度vv11。。求求炸炸裂裂
六
章
⑵分析作为研究对象的系统内各物体的受力情况，分
清内力与外力,确定系统动量是否守恒；
动 量
⑶在确认动量守恒的前提下，确定所研究的相互作用
守 恒
过程的始末状态，规定正方向，确定始、末状态的动 定
量值的表达式；
律
⑷列动量守恒方程；
⑸求解，如果求得的是矢量，要注意它的正负，以确
定它的方向.
高中物理 选修3—5
动 量
后后另另一一块块的的速速度度vv22。。
守
恒
定
律
导弹在空中爆炸时所受合外力应是它受 到的重力G＝(m1+m2)g，可见系统的动 量并不守恒。但爆炸的内力远大于所受
的外力即重力，系统的动量可以看作近 似守恒。
高中物理 选修3—5
第
参考解答：
十 六
解 : 取炸裂前速度v的方向为正方向，根据动量守恒
二、动量守恒定律的推导
N1 N2
对m1和m2分别用动 量定理有：
对m1: F1 t=m1v1′-m1v1 对m2: F2 t=m2v2′-m2v2
F1
F2
G1 G2
由牛顿第三定律知：
F1t = - F2t
代入整理有：
m1v1 + m2v2 = m1v′ 1 + m2v′ 2
p p
三、动量守恒定律
G
G
⑷系统在某一方向上不受外力或者所受外力 之和为零，则这个方向上的动量守恒
高中物理 选修3—5
例题 1 在列车编组站里，一辆 m1 = 1.8×104 kg 的货车在平直轨道上以 v1 = 2 m/s 的速度运动，碰上一
第
十 六
辆 m2 = 2.2×104 kg 的静止货车，它们碰撞后结合在一
章
高中物理 选修3—5
（3）、条件
第
系统不受外力或受到外力的合力为零.
十 六
章
具体表现为以下几种情况：
动
⑴系统不受外力；
量 守
恒
⑵系统受到外力，但外力的合力为零；
定
律
高中物理 选修3—5
⑶系统所受外力合力不为零，但系统内力远大 第
于外力，外力相对来说可以忽略不计，因而系 十
统动量近似守恒；
六
章
动 量 守 恒 定 律
起继续运动，求货车碰撞后的运动速度。 v1
动 量
守
恒
m1
m2
定
律
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？
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？
高中物理 选修3—5
第
参考解答
十
六
解：取两辆货车在碰撞前运动方向为正方向，设两车接合 章
高中物理 选修3—5
第
十
选修3-5第十六章动量守恒定律
六
章
动
量
守
16.3 动量守恒定律
恒 定
律
吕昌艳
高中物理 选修3—5
单
动量不变
第
十
六
个 物
章
地面光滑，小球以V做匀速直线运动。 动
量
体
动量变化
守 恒
定
律
发生碰撞后，小球反弹。
引起小球动量变化的原因是什么？
发生碰撞
小球受到力的作用
高中物理 选修3—5
思考与讨论：如图所示，水平接触面光滑，子弹打 第
进与固定于墙壁的弹簧相连的木块，此系统从子弹 十
开始入射木块到弹簧压缩到最短的过程中，子弹与
六
章
木块作为一个系统的机械能、动量是否守恒？说明
理由。
处理方法： ①子弹射入木块的过程，认为时间极 短暂，弹簧仍保持原长， 此瞬间子弹与木块的摩擦为内力，系
动 量 B A守 恒 定 律
十 六
数相同，A、B间连接一根被压缩了的弹簧后用细线 章
栓住．小车静止的光滑水平面上，现绕断细线，请 判断：
Байду номын сангаас
动 量
守
恒
1统、若将A、B看作系统，则烧断细线后，系
定 律
动量是否守恒？ 2、若将哪些物体看作系统，
系统动量是守恒的？
3、小车C会运动吗？ 为什么？
统合外力为零，系统动量守恒，但子
弹与木块的摩擦内力发热，机械能不
守恒；
②子弹打进木块后，与木块一起压缩弹簧的过程中，系统 受到墙的外力作用，动量不守恒，但外力不做功，机械能 守恒。
高中物理 选修3—5
例4（变式1）如图4所示，已知 mA∶mB ＝3∶2，原 第
来静止在小车C上，它们与小车上表面间的动摩擦因
高中物理 选修3—5
一、系统、内力和外力
第
1．系统：存在相互作用的几个物体所组
十 六
成的整体称为系统，系统可按解决问题的需 章
要灵活选取。
动
2．内力：系统内各个物体间相互用力称
量 守
为内力。 3．外力：系统外其他物体作用在系统内
恒 定 律
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。
(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。
(2)数学表达式： p = p′
对由两个物体组成的系统有：
m1v1 + m2v2 = m1v′ 1 + m2v′ 2
△p=0
△p1= -△p2（两物系统）
定律的表达式是矢量式，解题时选取正方向后 用正、负来表示方向，将矢量运算变为代数运算。
后的速度为v， 则两车碰撞前的总动量为m1v1，碰撞后的 总动量为(m1+m2)v,
动 量
由动量守恒定律可得：（m1+m2）v=m1v1
守 恒
v m1v1
定 律
m1 m2
代入数值，得v = 0.9 m/s
即两车接合后以0.9m/s的速度沿着第一辆车原来运动的方 向继续运动
高中物理 选修3—5
章
定律，可得 m1v1+(m-m1)v2=mv
动
解得:
v2

mv m1v1 m m1
量 守 恒 定
律
小结：上述两例属碰撞和爆炸过程,由于 对碰撞和爆炸过程的瞬间,其内力远大于 外力,所以在此过程系统的动量是守恒的
高中物理 选修3—5
第
应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法
十
⑴分析题意，确定研究对象；