探究动量守恒定律_课件1
动量守恒定律 课件
动量守恒方程。
求解这类问题时应注意:
(1)正确分析作用过程中各物体状态的变化情况,建立运动模型。
(2)分析作用过程中的不同阶段,并找出联系各阶段的状态量。
(3)合理选取研究对象,既要符合动量守恒的条件,又要方便解题。
动量守恒定律是关于质点组(系统)的运动规律。在运用动量守恒定律
一时刻,v1、v2 均是此时刻的瞬时速度;同理,v1'、v2'应是相互作用后的同一
时刻的瞬时速度。
⑥普适性:动量守恒定律不仅适用于两个物体组成的系统,也适用于多
个物体组成的系统;不仅适用于宏观物体组成的系统,也适用于微观粒子组
成的系统。
(2)动量守恒定律不同表现形式的表达式及含义:
①p=p':系统相互作用前总动量 p 等于相互作用后的总动量 p'。
统动量守恒,但是水平方向的动量严格守恒;若爆炸后两弹片不在水平方向,
仍然可认为动量守恒,守恒的原因是内力远大于外力。
探究四多个物体组成的系统的动量守恒
对于两个以上的物体组成的系统,由于物体较多,相互作用的情况也不尽相
同,作用过程较为复杂,虽然仍可对初、末状态建立动量守恒关系式,但因未
知条件过多而无法求解,这时往往要根据作用过程中的不同阶段,建立多个
它们的质量分别为 m1 和 m2,速度分别为 v1 和 v2,且 v1<v2。经过一定时间后
B 追上了 A,发生碰撞,此后 A、B 的速度分别变为 v1'和 v2'。由第 1 节探究
知:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。那么碰撞过程中应满足什么条件?
动量守恒定律 (共19张PPT)
A
总
结
F外 0
F x =0
F y =0
5、斜面B置于光滑水平面上,物体A沿 光滑斜面滑下,则AB组成的系统动量守 恒吗? 光滑
x
光滑
F外 0
F x =0
F y 0
空中爆炸
F外 0
但是F 内 ?
F x 0
F y 0
F
外
3. 成立条件
(1) 系统不受外力或所受外力的矢量和为零。
4、动量的变化P
1、表达式:
P2
P1
△P
P=P2-P1 =mv2-mv1=m(v2-v1)
2、运算:
(1)成θ角,平行四边形定则 (2)在一条直线上,确定正方向后,用正 负表示方向,就转化为代数运算
3、方向:与速度变化量的方向相同。
预 学
理解三个概念:
(请自主阅读教材P12)
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。
这个系统的总动量保持不变。
m11 m2 2 m11 m2 2
二、动量守恒定律成立的条件 1. 系统不受力,或者 F外合 = 0 2. F内 >> F外合
3. 若系统在某一方向上满足上述 1 或 2,则在该方向上系
统的总动量守恒。
三、应用动量守恒定律解决问题的基本步骤
定系统
判条件
2. 动量守恒定律是一个 独立的实验定律 ,它适用于目前为 止物理学研究的 一切 领域。
3. 与牛顿运动定律相比较,动量守恒定律解决问题优越性表 现在哪里? 动量守恒定律只涉及始末两个状态,与过程中力的 细节无关,往往能使问题大大简化。
课 堂 总 结
动量守恒定律 课件
④动量守恒指整个作用过程中总动量没有变化,不 是两个状态动量相等.
(3)对动量守恒定律的理解.
①研究对象:牛顿第二定律、动量定理的研究对象
栏 目
链
一般为单个物体,而动量守恒定律的研究对象则为两个 接
或两个以上相互作用的物体所组成的系统.
④动量守恒指的是总动量在相互作用的过程中时刻 守恒,而不是只有始末状态才守恒,实际列方程时,可 在这守恒的无数个状态中任选两个状态来列方程.
⑤系统动量守恒定律的三性:
a.矢量性.公式中的v1、v2、v1′和v2′都是矢量.只有 它们在同一直线上时,并先选定正方向,确定各速度的正、 负(表示方向)后,才能用代数方程运算,这点要特别注意.
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.无论何时放手,只要两手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
分析:当两手同时放开时,系统的合外力为零, 所以系统的动量守恒;先放开左手,左边的小车就向左 运动,当再放开右手后,系统所受合外力为零,故系统 的动量守恒,且开始时总动量方向向左,放开右手后总 动量方向也向左.
名师点评:解决本题的关键是知道火箭和卫星 组成的系统在水平方向上动量守恒,运用动量守恒 定律进行求解,知道动量守恒定律的表达式为矢量 式,注意速度的方向.
A.v0-v2 C.v0-v2
B.v0+v2 D.v0+(v0-v2)
分析:火箭和卫星组成的系统在分离时水平方向上 动量守恒,规定正方向,结合动量守恒定律求出分离后 卫星的速率.
解析:忽略空气阻力和分离前后系统质量的变化, 箭、星分离过程可以认为动量守恒:
动量守恒定律pptPPT课件
例1、关于动量守恒的条件,下列说法中正确的是( D )
A.只要系统内存在摩擦力,动量不可能守恒 B.只要系统内某个物体做加速运动,动量就不守恒 C.只要系统所受合外力恒定,动量守恒 D.只要系统所受外力的合力为零,动量守恒 例2、在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧,且弹 簧两端与A和B不固定如图所示,用手抓住小车并将 弹簧压缩后使小车处于静止状态.将两小车及弹簧看
由牛三得:F1 = – F2
即 m1v1 m1v1 (m2v2 m2v2 )
∴ m1v1 m2v2 m1v1 m2v2
故 p = p'
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2 内容: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。
3 公式: P= P’
m1v1 m2v2 m1v1 m2v2
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5、对动量守恒定律的理解
(1)条件性:应用时要先判断是否满足守恒条 件。
(2)矢量性:动量守恒的方程是一个矢量方程。
(3)相对性:应用动量守恒定律时,应注意各 个
物体的速度必须是相对同一参考系的速度
(4)同时性:动量是一个瞬时量,动量守恒中 的P1P2是物体相互作用前同一时刻的动量,P1 ′ P2′是物体相互作用后同一时刻的动量
特点
Байду номын сангаас
动量是矢量,式中动量的确定一般取地球 为参照物,且相对同一参照物;
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课前回顾
1 动量定理:物体所受合外力的 冲量等于物体的动量变化。
Ft=mv’-mv
1.3.1动量守恒定律课件共13张PPT
小试牛刀
2.(多选)下列四幅图所反映的物理过程中,系统动量守恒的是 ( ACD )
小试牛刀
3、如图所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是光滑的,子 弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短.现将
子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统在从子
弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中( B )A.动量
二、动量守恒定律
1.内容:物体在碰撞时,如果系统所受的合外力为零,则系统的 总动量保持不变
2.表达式(:1)m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′ 或 p=p′
(系统作用前的总动量等于作用后的总动量).
(2)Δp1=-Δp2 或 m1Δv1=-m2Δv2
(系统内一个物体的动量变化与另一物体的动量变化等大反向)
核心素养
➢ 知道什么是内力、外力,理解动量守恒的条件, 掌握动量守恒定律的内容
➢ 验证动量守恒定律 ➢ 体会将不易测量的物理量转换为易测量的物理量
的实验设计思想
温故知新
动量定理:物体所受合力的冲量等于物体动量的改变量
V0 F m
光滑
V1 F
t 表达式:F·t= mv1– mv0=Δp
由动量定理知,若物体所受合力为零,则其动量不发生改变
对于物体2,根据动量定理:F2t m2v2' m2v2
根据牛顿第三定律: F1 F2
得到: m1v1' m2v2' m1v1 m2v2 0
整理得:m1v1' m2v2' m1v1 m2v2
结论:物体在碰撞时,如果系统所受的合外力为零, 则系统的总动量保持不变,这就是动量守恒定律
和为物v1体,v22的,质碰量撞分后别,为物m体1,1m和2物,体碰2撞的前速,度物分体别1为和物v1'体,v22' 的。速度分别
动量守恒定律 (共30张PPT)
碰撞 系统Leabharlann 重力势能属于地面附近 的物体与地球组成的系统。
弹簧具有的弹性势能 属于构成它的许多小小 的物质单元(这些物质单 元之间有弹力的作用)组 成的系统。
研究炸弹的爆炸时,它的 所有碎片及产生的燃气也要作 为一个系统来。
2、内力:属于同一个系统内,它们之间的力。 系统以外的物体施加的力,叫做外力。
解得:v共=88.2m/s正值,方向不变。
解: ①以子弹木块系统为研究对象,取右为正方向。
②碰撞前子弹的动量P子=mv,木块的动量P2=0
碰撞后不粘一起,P'子=mv',P'木=Mv'木
③列表带入公式:系统初动量=系统末动量
碰撞前
碰撞后
物块1 物块2 = 物块1 物块2
mv 0
mv' Mv'木
所以:mv=mv'+Mv'木
解:动量问题只与初末状态有关。
①以第一节车厢和把剩余车厢看为整体的系统为研究
对象,取右为正方向。
②碰撞前的动量P=mv,剩余车厢的动量P余=0
碰撞后粘一起,P共=(m+15m)v共
③列表带入公式:系统初动量=系统末动量
碰撞前
碰撞后
物块1 物块2 = 物块1 物块2
mv 0
(m+15m) v共
所以:mv=(m+15m)v共
解得:v'B=7.4m/s
带数据得:5×9+4×6=5v'1+4×10 正值,方向不变。
3、质量是10g的子弹,以300m/s的速度射入质量是24g、静止在光滑水平桌面上的木 块,并留在木块中。子弹留在木块中以后,木块运动的速度是多大?如果子弹把木块 打穿,子弹穿过后的速度为100ms,这时木块的速度又是多大?
动量守恒定律的内容与理解PPT课件
问题导学
课前预习导学
课堂合作探究
KEQIAN YUXI DAOXUE
KETANG HEZUO TANJIU
当堂检测
解析:甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等,方向相反,选项 A 错
误;甲、乙组成的系统动量守恒,动量变化量等大反向,选项 B 正确;甲、
乙相互作用时,虽然她们之间的相互作用力始终大小相等,方向相反,但
当堂检测
迁移训练 2(2013·福建理综)将静置在地面上,质量为
m0(含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度 v0 竖
直向下喷出质量为 m 的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影
响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是(
A.
m
v
m0 0
m
m0
v0
m0 -m
B. m0 v0
C.
)
当堂检测
4.如何理解动量守恒定律的“同时性”?
答案:同时性是指动量守恒定律中 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。
5.如何理解动量守恒定律的“普适性”?
答案:普适性是指动量守恒定律不仅适用于两个物体组成的系统,
也适用于多个物体组成的系统。不仅适用于宏观物体组成的系统,也适
答案:条件性是指动量守恒是有条件的,应用时一定要首先判断系
统是否满足守恒条件。
(1)系统不受外力或所受外力的矢量和为零,系统的动量守恒。
(2)系统受外力,但在某一方向上合外力为零,则系统在这一方向上
动量守恒。
问题导学
课前预习导学
课堂合作探究
动量守恒定律PPT精品课件_1
v
(M m)v Mv
v’
v M m v M
动量守恒的相对性
例5:如图所示,在光滑的水平面上有一 质量为60kg的小车,小车的右端站着质 量为40kg的人一起以2m/s的速度向右运 动,若人水平向右以相对车的速度4m/s 跳离小车,则人离开车后,小车的速度 大小和方向各如何?
例6
一辆质量为M的小车以速率v1在光滑的水
【解析】(1)选取小船和 从大船投过的麻袋为系 统如图5-2-2,并以小船 m1的速度方向为正方向, 依动量守恒定律有:
(m1-m)v1-mv2=0
即450v1-50v2=0……①
(2)选取大船和从小船投过的麻袋为系统, 有:
-(m2-m)v2+mv1=-m2v, 即-950v2+50v1=-1000×8.5……② (3)选取四个物体为系统,有:
mC vC
(mA mC
mB )vA
5.5m / s
练习:两只小船平行逆向航行,航线 邻近,当它们头尾相齐时,由每一只 船上各投质量m=50kg的麻袋到对面一 只船上去,结果载重较小的一只船停 了下来,另一只船以v=8.5m/s的速度 向原方向航行,设两只船及船上的载 重量各为m1=500kg,m2=1000kg,问在 交换麻袋前两只船的速率各为多少? (水的阻力不计)
A物体时,A、C的速度各为多少?
v0
C
A
B
分析与解
• 设A的速度为vA mvC mAvA (mB mC )v
vA
mC vC
(mB mA
mC
)v
0.5m /
s
• 当C越过A进入B时,AB的速度的速度相
等,而且是v=0.5m/s
mCvC (mA mB )vA mCvC/
《动量守恒定律 》课件
03
动量守恒定律的应用
碰撞问题
总结词
碰撞问题中动量守恒定律的应用
VS
详细描述
在碰撞问题中,动量守恒定律是一个重要 的应用。当两个物体发生碰撞时,它们的 总动量在碰撞前后保持不变。通过应用动 量守恒定律,可以解决一系列碰撞问题, 例如确定碰撞后的速度、计算碰撞过程中 的能量损失等。
火箭推进原理
总结词
《动量守恒定律》 PPT课件
目录
• 动量守恒定律的概述 • 动量守恒定律的推导 • 动量守恒定律的应用 • 动量守恒定律的实验ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ证 • 动量守恒定律的意义与价值
01
动量守恒定律的概述
定义与公式
总结词
动量守恒定律的定义和公式是理解该定律的基础,通过 定义和公式可以明确动量的概念和计算方法。
详细描述
未来科技
随着科技的不断进步和创新,动量 守恒定律将继续发挥其重要的理论 价值,为未来的科技发展提供有力 支持。
THANKS
感谢观看
04 结果四
总结实验结论,并提出改
进意见和建议。
05
动量守恒定律的意义与价值
在物理学中的地位与作用
01 基础性原理
动量守恒定律是物理学中的基础性原理,是理解 和分析力学系统运动规律的重要工具。
02 理论基石
为其他物理理论如牛顿第三定律、动能定理等提 供了理论支持,是整个经典力学体系的基石之一 。
动量守恒定律的定义为系统内动量的总和在不受外力作 用或合外力为零的情况下保持不变。公式表示为: m₁v₁+m₂v₂=m₃v₃+m₄v₄,其中m和v分别代表质量和 速度,下标表示不同的参考系。
动量的矢量性
总结词
动量具有矢量性,方向与速度方向相同,通过了解动量的矢量性可以更好地理解动量守恒定律 的应用。
动量守恒定律PPT课件
3
探究:两个小球的碰撞
根据动量定理:
对m1: F1t=m1V1´-m1V1
对m2: F2t=m2V2 ´-m2V2
根据牛顿第三定律:F1=-F2
∴ m1V1´- m1V1= -(m2V2 ´-m2V2)
即: m1V1 +m2V2= m1V1´+ m2V2 ´
上式表达的关系被称为:动量守恒定律
.
4
动量守恒定律
则烧断细线后,系统动量是否守恒?
不守恒
3、若地面不光滑,它们与地面间的滑动摩擦力相同, 则烧断细线后,系统动量是否守恒?
守恒
mAvA-mBvB=0 (mAvA=mBvB)
例2、 质量为m1的货车在平直轨道上以V1的速度运动,
碰上质量为m2的一辆静止货车,它们碰撞后结合在一起, 以共同的速度V2继续运动,碰撞过程系统动量守恒吗?
(1)矢量性。动量是矢量,所以动量守恒定律的表 达式为矢量式。若作用前后动量都在一条直线上, 要选取正方向,将矢量运算简化为代数运算。
(2)相对性。 因速度具有相对性.其数值与参考系选 择有关,故动量守恒定律中的各个速度必须是相对 同—参考系的。若题目不作特别说明,一般都以地面 为参考系。
(3)瞬时性。 动量是状态量,具有瞬时性。动量守恒
mv=m1(-v1)+(m-m1)v2
v2
mv m1v1 m m1
back
例4、在水平轨道上放置一门质量为M的炮车,发射炮弹 的质量为m,炮弹与轨道间摩擦不计,当炮身与水平方向 成θ角发射炮弹时,炮弹相对于地面的出口速度为v0。
(1)炮车和炮弹组成的系统动量守恒吗?
(2)试求炮车后退的速度?
系统水平方向动量守恒
指的是系统内物体相互作用过程中任一瞬时的总动量
动量守恒定律课件课件
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。
第六页,本课件共有28页
4、动量守恒定律成立条件
在满足下列条件之一时,系统的动量守恒: (1)不受外力或受外力矢量和为零,系统的总动量守恒 (2)系统的内力远大于外力,可忽略外力,系统的总 动量守恒(碰撞、爆炸) (3)系统在某一方向上满足上述(1)或(2),则 在该方向上系统的总动量守恒
行,乙以同样大小的速度迎面而来,为了避免相撞 ,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处时, 乙迅速将它抓住,若不计冰面的摩擦,问甲至少要 以多大的速度(相对地面)将箱子推出,才能避免 与乙相撞?
第二十六页,本课件共有28页
V≥5.2m/s
11*、一个质量为M 的运动员手里拿着一个质 量为m 的物体,踏跳后以初速度v0 与水平方向 成α角向斜上方跳出,当他跳到最高点时将物 体以相对于运动员的速度大小为u 水平向后 抛出。问:由于物体的抛出,使他跳远的距 离增加多少?
第七页,本课件共有28页
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。
第八页,本课件共有28页
在连续的敲打下,平板车会怎 样运动呢?
第九页,本课件共有28页
向飞去,假如这样,炸裂后的总动量将与炸裂前的总动
量方向相反,动量就不守恒了。
人教版2019高中物理选择性必修一1 .4实验:验证动量守恒定律 课件(共28张PPT)
方案一:研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒
mA>mB , 运动滑块A撞击静止滑块B。 mAv1=mA·v2+mBv3
运动滑块A撞击静止滑块B,撞后两者粘在一起。
mAv=(mA+mB)v
共
两静止滑块被弹簧弹开,一个向左,一个向右 0=mAvA-mBvB
方案一:研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒
实验结论: 第一种情况:动能之和不变 第二种情况:动能之和减小 第三种情况:动能之和增大
第一章 动量守恒定律
第4节 验证动量守恒定律
实验思路
物理量的测量
实验目的:验证动量守恒
问题1:如何处理矢量的方向呢? 规定正方向 问题2:如何设计实验?保证为一维碰撞? 问题3:需要测量哪些物理量呢?
利用运动学知识,如匀速运动、平抛运动,借助于斜槽、气垫导轨、 打点计时器和纸带等来达到实验目的和控制实验条件。
(4)考虑到速度的矢量性,记录数据时应规定正方向。若速度方向与规定的正 方向相同,则速度取正值,若速度方向与规定方向相反,则取负值。
方案一:研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒
5.误差分析 (1)碰撞可能不是精确的一维碰撞。 (2)碰撞中其他力(例如:摩擦力、空气阻力等)的影响带来的误差。 (3)测量和读数的准确性带来的误差,实验中应规范测量和读数,同时增加 测量次数,取平均值,尽量减小偶然误差的影响。
方案二:用平抛演示仪装置验证动量守恒定律
实验装置 两个小球
方案二:用平抛演示仪装置验证动量守恒定律
实验
m1
原理 h
m2
斜槽末端切向水平
落点确定: 圆心即为小球 平均落点
为防止A球反弹, m1>m2
M
N
测出碰撞前后各球落点到O间的距离xOP、xOM、xON,各球空中运动时间均相同,
动量守恒定律说课课件(一)
动量守恒定律说课课件(一)动量守恒定律说课教学内容•动量的概念•动量的计算公式•动量守恒定律的表述和应用教学准备•PPT课件•板书工具•实验设备:两个小车、弹簧、测量器材等•实验材料:弹性碰撞小球、不弹性碰撞小球等•学生课前作业教学目标•了解动量的概念及计算方法•理解动量守恒定律的含义•能够应用动量守恒定律解决实际问题•培养学生的实验观察和分析能力设计说明•通过引入实例和实验,激发学生的兴趣和好奇心,提前预习相应内容•结合动画和图示,帮助学生理解动量的物理意义及计算公式•进行小组讨论和合作实验,培养学生的团队合作意识和实践能力•设计问题情境,引导学生应用动量守恒定律解决实际问题教学过程1.课堂导入:–通过一个实例,引发学生对动量的思考:两个物体碰撞后,为什么一个物体的速度变大,另一个物体的速度变小?–引导学生回顾质量和速度对动量的影响。
2.概念讲解:–介绍动量的概念:动量是物体运动状态的量度,是质量和速度的乘积,用P表示。
–引导学生推导得出动量的计算公式:P = m * v。
3.动量守恒定律:–讲解动量守恒定律的表述:在一个系统中,若合外力为零,则系统的动量守恒。
–引入实验,让学生通过观察弹簧的挤压和伸展,验证动量守恒定律。
4.动量守恒定律应用:–结合实验,让学生观察不同碰撞方式下动量的变化,并总结碰撞前后动量守恒的规律。
–设计问题情境,引导学生运用动量守恒定律解决实际问题。
5.常见误区:–解答学生常见问题,并指出常见的误区,如只考虑速度而忽略物体质量的影响等。
6.总结和展望:–对本节课的重点内容进行总结,并展望下节课的内容。
课后反思本节课通过引入实例、实验和问题情境,激发了学生的学习兴趣,培养了学生的实验观察和分析能力。
在教学过程中,学生的合作意识较好,对动量的概念和动量守恒定律有一定的理解。
但在巩固知识和解决实际问题的能力上仍存在一定的不足,需要在下节课中加以强化。
同时,对课堂时间的控制和学生的课后作业收集也需要进一步改进。
动量守恒定律 课件
③系统受外力作用,但当系统所受的外力远远小于系统内 各物体间的内力时,系统的总动量近似守恒.例如,抛出去的 手榴弹在空中爆炸的瞬间,弹片所受火药爆炸时的内力远大于 其重力,重力完全可以忽略不计,系统的动量近似守恒.
④系统受外力作用,所受的合外力不为零,但在某一方向 上合外力为零,则系统在该方向上动量守恒.
【答案】 -0.85 m/s
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 和为零,这个系统总动量保持不变. (2)动量守恒定律的表达式m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′ 或p1+p2=p1′+p2′或Δp1=-Δp2.
4.动量守恒定律和牛顿运动定律 (1)用牛顿运动定律分析碰撞问题 用F1、F2分别表示两小球所受另一个小球对它的作用力, a1、a2分别表示两小球的加速度,v1、v1′、v2、v2′分别表 示两小球的初、末速度.
则碰撞中,每一时刻有F1=-F2,所以有m1a1=-m2a2,
即m1
v1′-v1 Δt
=-m2
v2′-v2 Δt
,即m1v1+m2v2=m1v1′+
m2v2′.
这表明两球作用前的动量之和与作用后的动量之和相等.
(2)动量守恒定律和牛顿运动定律两种解题方法的对比 ①用牛顿运动定律解决问题要涉及整个过程中的力,当力 变化时,规律很复杂,用牛顿运动定律很难求解. ②动量守恒定律只涉及初末两个状态,与作用过程中力的 细节无关,处理问题的过程大大简化.
动量守恒定律
1.内力和外力 (1)系统:相互作用的几个物体叫系统. (2)系统内部物体间的作用力叫做内力,系统以外的物体 对系统以内的物体的作用力叫做外力.
2.动量守恒定律成立的条件 (1)系统不受外力; (2)系统受外力作用,但所受合外力为零; (3)系统受到外力作用,且合外力不为零,但在某一方向 所受合外力为零,则在这个方向系统动量定恒; (4)系统受到外力作用,且在任何方向合外力都不为零, 但某一方向的合外力远小于内力,则该方向动量守恒.
动量守恒定律 课件(18张)
小结:动量守恒
动量守恒定律是自然界最重要的 最普遍的规律之一,它不仅适用于宏 观系统,也适用于微观系统;不仅适 用于低速运动,也适用于高速运动。 还适用于由任意多个物体组成的系统, 以及各种性质的力之间。这一定律已 成为人们认识自然、改造自然的重要 工具。
布置作业:
后,两球速度变为v1’和v2’,仍在原来直 线上运动。试分析碰撞中,两球动量变
化有什么关系?
v1
m1
v2
m2
隔离法:
1、对两个球碰撞的时候受力分析:
2、如果碰撞时间为t,那么 v1 m1 v2 m2
一球和二球的动量变化是多
少呢?(以向左为正方向)
F1
对一球:m1v1' m1v1 F1t
对二球:m2v2' m2v2 F2t
牛顿摆
X射线的散射是单个电子和单个光子发生弹性碰撞的 结果
从科学实践的角度来看,迄今为止,人们尚未发现 动量守恒定律有任何例外。相反,每当在实验中观察 到似乎是违反动量守恒定律的现象时,物理学家们就 会提出新的假设来补救,最后总是以有新的发现而胜 利告终。如静止的原子核发生β衰变放出电子时,按 动量守恒,反冲核应该沿电子的反方向运动。但云室 照片显示,两者径迹不在一条直线上。为解释这一反 常现象,1930年泡利提出了中微子假说。由于中微子 既不带电又几乎无质量,在实验中极难测量,直到 1956年人们才首次证明了中微子的存在。
车,发射炮弹)
应用动量守恒定律解题的步骤
一般步骤 (1)分析题意,明确研究对象。 (2)受力分析,判断是否动量守恒。 (3)规定正方向,确定始、末状态;
(4)列方程求解。
例一:
光滑水平面上,质量为m的小球A以速 率v运动时,和静止的小球B发生碰撞, 碰后A球的速率变为v/2,已知B球的 质量为3m。求B球的速度。
实验验证动量守恒定律
a
b
H
O A ppt课件 B C
24
(2)小球a、b的质量ma、mb应该满足什么关系?为什么? ma> mb,保证碰后两球都向前方运动;
ppt课件
23
⑴本实验必须测量的物理量有以下哪些选项 _B___E_________.
A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H B.小球a、b的质量ma、mb C.小球a、b的半径r D.小球a、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t E.记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC F. a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
3
mA mB
O O'
’
N
P
碰撞时的动态过程
ppt课件
M
4
mA mB
O O'
’
N
P
碰撞时的轨迹示意图
ppt课件
M
5
【实验目的】
利用平抛运动验证动量守恒
【实验器材】
天平、刻度尺、游标卡尺(测小球直径)、碰 撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同质 量不同的小球
ppt课件
6
装置 mA
说明:
mA 为入射小球 , mB 为被碰小球 且。mA>mB
O’N=ON-2r(r代表小球的半径)
验证式 mAOP=mAOM+mB(ON-2r)
验 证 的 表 达ppt课式件 : m A O P = m A O M + m B O ’8 N
实验测量
测量的物理量: a.用天平测两球质量mA、mB b.用游标卡尺测两球的直径D, 并计算半径r。 c.水平射程:OP、OM、ON
ppt课件
9
实验步骤
1.1 动量 课件(共24张PPT)
惠更斯:明确提出动量的守恒性
和方向性。
牛顿:把笛卡儿的定义做了修改,明确的用
物体的质量和速度的乘积叫做动量,更清楚 的表示动量的守恒性和方向性。
动量 1. 定义:在 用字物母理学p 中表,示把。物体的质量 m 和速度 v的乘积叫做物体的动量 ,
2.定义式: p = mv
结论:碰撞后A球停止运动而静止,B球开始
运动,最终摆到和A球拉起时同样的高度。A 的速度传递给了B。
猜想:碰撞前后,两球速度之和是不变的?
A B
寻求碰撞中的不变量
将上面实验中的A球换成大小相同的C球,
使C球质量大于B球质量,用手拉起C球至某
B
A B
C
一高度后放开,撞击静止的B球。
实验结论:B摆起的最大高度大于C球被拉起时的高度,碰撞后B球
壁后弹回,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 量变化了多少?
解:以向右为正方向。
初态动量 p=mv=0.6kg·m/s
末态动量 p′=mv′= -0.6kg·m/s
动量的变化量△p=p′-p= -1.2kg·m/s
∆p的方向水平向左,大小为1.2 kg·m/s
动量的变化量
思考:不在同一直线上的动量变化如何求解
•
使用天平测量出两小
车的质量,并利用光电
门传感器测量出两小车
的碰撞前、后的速度.
寻求碰撞中的不变量
表 两辆小车的质量和碰撞前后的速度
简单的次碰数撞:在光滑m1的/kg平面上,m两2/k个g 物体一v维/(m对·s心-1) 碰撞。v′/(m·s-1)
1
0.519
0.519
0.628
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a2
v
' 2
v2
t
m1
v1 ' v1 t
m2
v2 ' v2 t
m1v1 m1v1 (m2v2 m2v2 )
整理得:m1v1 m2v2 m1v1 m2v2
即:p p '
三、动量守恒定律的内容 1、物体系及内力和外力 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。
守恒表达: p p '
m1v1 m2v2 m1v1 m2v2
或 p1 p2
两小车在运动过程中,相互排斥的磁力属于内力,整 个系统的外力即重力和支持力的和为零,所以系统动 量守恒。
系统所受的外力有:重力、地面对木块支持 力、竖直墙对弹簧的支持力,三者之和不为零, 所以系统动量不守恒。
离为0.5m,B的落地点与桌边的水平距离为1.0m,那么(ABD)
A.A、B离开弹簧时速度之比为1:2
B.A、B的质量之比为2:1
C.离开弹簧时,A、B所受到的冲量之比为1:2
D.未离开弹簧时,A、B的加速度之比为1:2
A
B
例2、一艘小船静止在湖面上,原来站在船尾的人突然
纵身跳跃到船首,并与小船保持相对静止,这时小船的
在动量守恒中,相互作用的两个物体动量的变化量是大小相等,
方向相反。
四、应用动量守恒定律解题的步骤 1、明确对象:将要发生相互作用的物体视为系统。
2、分析受力和过程:确定系统动量在研究过程中是否守恒?
3、明确始末状态:一般来说,系统内的物体将要发生相互作 用,和相互作用结束,即为作用过程的始末状态。 4、选定正方向,确定物理量;
5、依据动量守恒定律及相应辅助关系式建立方程(组)求解作答。
求:v1 ?
解 : 撞前系统动量:p m1v1+m2v2 m1v1 碰后系统动量:p ' m1v1'+m2v2 '
由动量守恒:m1v1+m2v2 m1v1'+m2v2 '
v1
=
m1v1+m2v2 m1
'
= 5.41.8 1.73.0 m / s
5.4
= 14.82 m / s 2.74m / s 5.4
υ’1
’
解:取向右为正方向 碰撞前总动量:
P P1 P2 m1v1 m2v2
碰撞后总动量: P ' P1' P2' m1v1 m2v2'
v1
A
v2 F1
B
AB
F2
v' 1
v2'
A
B
在碰撞过程中,由牛顿第三定律知
F1 = –F2
m1a1 m2a2
又
a1
v'1 v1 t
运动状态是(不考虑水的阻力)( C )
A.向前运动
B.向后运动
C.仍静止不动
D.条件不足,无法确定
例3、为了模拟宇宙大爆炸初期的情景,科学家们使两个
带正电的重离子被加速后,沿同一条直线相向运动而发生
猛烈碰撞。若要使碰撞前重离子的动能经碰撞后尽可能多
地转化为其他形式的能,应该设法使这两个重离子在碰撞
前的瞬间具有
2)内力和外力:系统内各个物体间的相互作用力叫做内力; 系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力叫做外力。 2、定律内容: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。
守恒条件为: a)系统不受外力或所受合外力为零(严格条件)
b)F内 远大于 F外(近似条件)
c)某方向上外力之和为零,在这个方向上成立
课本案例1、质量为5.4kg的保龄球,撞上一只质量为1.7kg 的原来静止的球瓶,此后球瓶以3.0m/s的速度向前飞出, 而保龄球以1.8m/s的速度继续向前运动,求保龄球碰撞前 的运动速度
取保龄球原速度方向为正方向
已知:m1 5.4kg, m2 1.7kg v2 0, v2 ' 3.0m / s v1 ' 1.8m / s
p甲 -p乙 -6kg m / s
碰之甲撞比球后应的两等动球于量粘碰为合撞p´在后甲=一两p起球甲速的+(度动-相量6k等之g·,比m两/s球)质=量-2kg·mm乙 甲m/smm乙 甲vv''
p甲 p乙
1 4
甲、乙两球碰撞前的速度大小之比为
甲 p甲 / m甲 8 乙 p乙 / m乙 7
+m2)v m1
m2v2
=
500018 4000 1000
54
km
/
h
126km
/
h
由于126km / h 100km / h故轿车超速
例1、如图所示,放有光滑水平桌面上的A、B两木块中部夹有
一被压缩的弹簧。当弹簧被释放时,它们各自在桌面上滑行一
段距离后飞离桌面而落到地面上,A的落地点与桌边的水平距
探究动量守恒定律
问题1?
请观察:(1)模拟火箭发射过程。 (2)单摆小车。
问题2?
假如你置身于一望无际的冰面上,冰面绝对光滑,你能 想出脱身的办法吗?
当两个物体相互作用时总动量会有什么变化呢?
一、实验研究
研究动量守恒
结论: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。
二、理论推导 (V1>V2)
v2 54km / h v1 ?
v' 18km / h
m1 1000kg, m2 4000kg v2 54km / h, v ' 18km / h
试比较v2的大小与100km / h 解:撞车的短暂过程两车组成的系统动量守恒:m1v1+m2v2 (m1+m2)v
v1
=(m1
判断卡车碰前的行驶速率
(A )
A.小于10m/s
B.大于10m/s小于20m/s
C.大于20m/s小于30m/s D.大于30m/s小于40m/s
例5、在光滑水平面上,甲、乙两球在同一直线上相向运动,
碰后粘合在一起。若碰前它们的动量分别是p甲=4kg·m/s、 p乙=-14kg·m/s,碰撞过程中乙球的动量减少了6kg·m/s。
求甲Байду номын сангаас乙两球碰撞前的速度大小之比。
解 甲、乙碰撞前动量分别是p甲=4kg·m/s 、p乙=-14kg·m/s 两球总动量p=-10㎏·m/s 碰撞过程乙球动量减少6 kg·m/s
碰撞后乙球动量为p´乙=-(14-6) kg·m/s
=(-14+6 )kg·m/s =-8kg·m/s
甲、乙两球碰撞过程中的总动量p不变
(B )
A.相同的速率
B.相同大小的动量
C.相同的动能
D.相同的质量
例4、在高速公路的上发生一起交通事故,一辆质量为1500kg
向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3000kg的卡车,
碰后两辆车连在一起,并向南滑行了一小段距离后停止,根据
测速仪的测定,长途客车碰前以20m/s的速率行驶,由此可以
2、质量为1000kg的轿车与质量为4000kg的货车迎面相撞。碰撞
后两车绞在一起,并沿货车行驶方向运动一段路程后停止,从
事故现场测出,两车相撞前,货车的行驶速度为54km/h,撞后
两车的共同速度为18km/h。该段公路对轿车的限速为100km/h,
试判断轿车是否超速行驶。 取货车原来的速度方向为正方向