《动量守恒定律》课件2.PPT

高二物理 动量守恒定律 万源市第四中学校李振宇 二00九年五月 引入新课 上几节课 我们学习了动量和冲量以及动量定理 动量定理已经把一个物体的动量变化跟物体所受外力作用一段时间紧密联系起来了 但是根据牛顿第三定律我们知道这个受到作用力的物体也一定会施加一个反作用力 也就是说力的作用是相互的 因此 我们非常有必要研究一下有相互作用力的物体系的动量变化规律 进行新课 几个基本概念 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 内力 系统内各个物体间的相互作用力称为内力 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 在光滑水平面上做匀速运动的两个小球 质量分别是m1和m2 沿着同一直线向相同的方向运动 速度分别是v1和v2 且v2 v1 经过一段时间后 m2追上了m1 两球发生碰撞 碰撞后的速度分别是v 1和v 2 m1 m1 m2 m2 v2 v1 V 1 V 2 动量守恒定律的推导 第一个小球受到的冲量是 F1和F2大小相等 方向相反 第二个小球受到的冲量是 以上表达式的含义 两个小球碰撞前的总动量等于碰撞后的总动量 2 动量守恒定律的几种表达式 P P 系统相互作用前的总动量P等于相互作用后的总动量P P 0 系统总动量增量为0 P P 相互作用的两物体构成的系统 两物体的动量增量大小相等 方向相反 m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 相互作用两个物体组成系统 前动量和等于后动量和 3 动量守恒定律 1 动量守恒定律的内容 一个系统不受外力或者所受外力之和为0 这个系统的总动量保持不变 3 动量守恒定律成立的条件 系统不受外力或者所受外力之和为零 理想 系统受外力 但外力远小于内力 可以忽略不计 近似 系统在某一个方向上所受的合外力为零 则该方向上动量守恒 分量 4 动量守恒的适用范围 既适用正碰 也适用于斜碰 不仅适用于碰撞 也适用于各种相互作用 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 不仅适用于低速宏观物体 也适用于高速微观系统 5 对动量守恒的理解 1 研究对象 牛顿第二定律 动量定理的研究对象一般为单个物体 而动量守恒定律的研究对象则为两个或两个以上相互作用的物体所组成的系统 2 研究阶段 动量守恒是对研究系统的某过程而言 如内力远远大于外力 所以研究这类问题时要特别注意分析哪一阶段是守恒阶段 3 动量守恒的条件是系统不受外力或所受的外力是零 这就意味着一旦系统所受的合外力不为零 系统的总动量将发生变化 所以 合外力才是系统动量发生改变的原因 系统的内力只能影响系统内各物体的动量 但不会影响系统的总动量 4 动量守恒定律是自然界的普遍规律之一 与物体间的碰撞是正碰还是斜碰没有关系 与相互作用的内力的形式无关 内力可以是万有引力 可以是磨擦力 可以是电磁力 可以是弹力等等 与系统内物体的数目没有关系 系统可以是两个物体 也可以是很多物体 如爆炸后产生的大量碎片 与相互作用后物体是分开还是粘全在一起没有关系 与物体运动速度的大小没有关系 物体运动的速度甚至可以接近光速 不论是微观还是宏观领域 动量守恒定律都适用 5 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 6 系统动量守恒定律的三性 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 参考系的统一性 速度具有相对性 公式中的V1 V2 V1 和V2 均应对同一参考系而言 一般均取对地的速度 状态的同一性 相互作用前的总动量 这个 前 是指相互作用前的某一时刻 所以V1V2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 判断下列过程中动量是否守恒 在光滑的水平桌面上有两个小球发生碰撞 两个同学静止在光滑的冰面上 推了一下 结果两人向相反的方向滑去 把两个磁性很强的磁铁分别放在两辆小车上 磁铁的同性磁极相对 小车放在光滑的水平桌面上 推动一下小车 使它们相互接近 两小车没有碰上就分开了 两小车相互作用前后 动量是否守恒 三 例题 四 课堂小结 1 动量守恒定律研究的是相互作用的物体组成的系统 2 系统 总动量保持不变 不是指系统的初 末两个时刻的总动量相等 而是指系统在整个过程中任意两个时刻的总动量