第2节动量守恒定律

动量守恒定律导学案

营口开发区第一高级中学 高乐峰 学习目标

1、理解动量守恒定律的确切含义和表达式；

2、能用动量定理（或牛顿第二定律）和牛顿第三定律推导出动量守恒定律；

3、知道动量守恒定律的适用条件和适用范围。

新课

（一）系统 、内力与外力

1、系统

2、内力

3、外力

（二）动量守恒定律的推导

在光滑水平面上做匀速运动的两个小球，质量分别是m 1和m 2，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是v 1和v 2，且v 1>v 2，经过一段时间后，m 2

追上了m 1，两球发生碰撞。

思考：

①两个小球在碰撞过程中各受到什么力的作用？

②对两球组成的系统而言这些力哪些是外力，哪些是内力？

③两个小球在碰撞过程中所受到的作用力F 1和F 2有什么关系？

④写出碰撞过程中在非常短的一段时间△t 内，小球各自所受到的合外力的冲量和每个小球动量变化量的关系式。（令时间△t 内两小球的初速度为v 1和v 2，末速度分别为v 1’和v 2’）

⑤请找出碰撞前后系统总动量的关系。

2、总结动量守恒定律的条件和内容

内容： 表达式： 条件：

m 2 m 2 m 1 m 1 ’ 碰前

碰后

（三）动量守恒定律的应用

判断下列过程中动量是否守恒：

情景一1、若地面光滑，则烧断细线后，系统动量是否守恒？

2、若地面不光滑，它们与地面间的动摩擦因数相同，质量不同，则烧断细线后，系统动量是否守恒？

3、地面光滑，弹簧压缩，用手按住两个小车，先放左手，再放右手，放手过程中系统动量是否守恒？

情景二（合外力不为零）：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，如图所示。火箭在该点突然炸裂成

两块，其中质量为m1的一块沿着与v相反的方向飞去，速度v1。求炸

裂后另一块的速度v2。

情景三：

（四）动量守恒定律的提出

17世纪以来，关于两种运动量度的争论持续近

了200多年，许多著名学者、科学家都参加到争论中，其中以法国哲学家兼数学、物理学家笛卡儿为代表。

首先，1644年笛卡儿在《哲学原理》中提出“动量守恒”的观点，即质量和速率的乘积总量永远保持不变。这是历史上首次推出“动量守恒定律”。但是后来荷兰数学家、物理学家惠更斯在研究碰撞的问题时发现：按照笛卡尔的观点，两个物体运动的总量在碰撞中前后不一定守恒，他首先提出了动量的方向性。

后来，牛顿对笛卡儿的结论做了重要的修改，采用质量和速度的乘积，牛顿把它叫做“运动量”。就是现在所谓的动量，这样就找到了量度运动的合适的物理量。

练习：一辆质量m1＝3.0×103kg的小货车因故障停在车道上，后面一辆质量m2＝1.5×103kg 的轿车来不及刹车，直接撞入货车尾部失去动力。相撞后两车一起沿轿车运动方向滑行了s

＝6.75m停下。已知车轮与路面间的动摩擦因数μ＝0.6，求碰撞前轿车的速度大小。(取g ＝10m/s2)