高中物理 16.3 动量守恒定律课件2 新人教版选修35.ppt

第十六章动量守恒定律第三节动量守恒定律 人教版选修3 5 动量守恒定律 引入思路 前节我们在科学探究的基础上提出了动量的概念并得到了碰撞中的不变量 本节我们再从物理学中守恒的角度来加以认识 一 几个基本概念 系统 存在相互作用的几个物体组成的整体 内力 系统内各个物体间的相互作用力 外力 系统外的其他物体作用在系统内任何一个物体上的力 为了便于对问题的讨论和分析 我们引入几个概念 课本实验 二 动量守恒定律 证明 碰撞前的动量 p1 m1v1 p2 m2v2 p m1v1 m2v2 碰撞后的动量 p2 m2v2 p m1v1 m2v2 p1 m1v1 碰撞时受力分析 m1和m2各自受到重力 g 支持力 n 和相互作用力 f21 2号球对1号球的作用力 f12 1号球对2号球的作用力 其中重力和支持力之和为零 这样只剩下f21和f12了 且这两个力的作用时间相等 证明过程 对1号球用动量定理 f21t1 m1v 1 m1v1 p 1 p1 对2号球用动量定理 f12t2 m2v 2 m2v2 p 2 p2 根据牛顿第三定律 f12 f21 且t1 t2 f12t2 f21t1 m1v 1 m1v1 m2v 2 m2v2 p 1 p1 p 2 p2 即 m1v 1 m2v 2 m1v1 m2v2p 1 p 2 p1 p2 p p 动量守恒定律的内容 表述 一个系统不受外力或者所受外力为零 这个系统的总动量保持不变 这个结论叫做动量守恒定律 三 动量守恒定律的普适性 对动量守恒定律的理解 1 明确系统 内力和外力 判断是否满足守恒条件 对守恒条件的理解 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 而 合外力 作用在某个物体 质点 上的外力的矢量和 3 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 4 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 动量守恒定律指的是系统任一瞬时的动量矢量和恒定 5 应用动量守恒定律时 各物体的速度必须是相对同一惯性系的速度 一般以地球为参考系 6 在总动量一定的情况下 每个物体的动量可以发生很大的变化 实验与思考 如图所示 子弹打进与固定于墙壁的弹簧相连的木块 此系统从子弹开始入射木块到弹簧压缩到最短的过程中 子弹与木块作为一个系统动量是否守恒 能量是否守恒 说明理由 例题 课本例1例2 例 如图所示 a b c三木块的质量分别为ma 0 5kg mb 0 3kg mc 0 2kg a和b紧靠着放在光滑的水平面上 c以v0 25m s的水平初速度沿a的上表面滑行到b的上表面 由于摩擦最终与b木块的共同速度为8m s 求c刚脱离a时 a的速度和c的速度 分析过程 分析 c在a的上表面滑行时 a和b的速度相同 c在b的上表面滑行时 a和b脱离 a做匀速运动 对a b c三物体组成的系统 总动量守恒 对c滑上a至c与b以共同速度运动这一整个过程有 mcv0 mava mb mc v 对c在a表面滑动的过程有 mcv0 ma mb va mcvc 代入数据得 va 2m s vc 17m s 例 如图所示 斜面体a的质量为m 把它置于光滑的水平面上 一质量为m的滑块b从斜面体a的顶部由静止滑下 与斜面体分离后以速度v在光滑的水平面上运动 在这一现象中 物块b沿斜面体a下滑时 a与b间的作用力 弹力和可能的摩擦力 都是内力 而物块b还受到重力作用 物体a也受到重力和水平面的支持力作用 这些力是a b系统以外的物体的作用 是外力 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 例题教学回顾 1 明确系统 内力和外力 判断是否满足守恒条件 2 明确研究过程 分析碰撞过程的初末状态 画出初末态的情景图 3 分析初 末状态的总动量 最后列方程 4 解题过程的表述力求清楚 规范 可以引导学生从例题总结出解决这类问题的分析思路 以便学生更好地掌握和运用动量守恒定律分析和解决问题 动量守恒定律解题的一般步骤