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1、第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律人教物理选修人教物理选修3535第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律 第第3 3节节 动量守恒定律动量守恒定律第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律人教物理选修人教物理选修3535学习目标定位学习目标定位1.1.能够区分系统、内力和外力。能够区分系统、内力和外力。2.2.能够自行推导动量守恒定律的表达式。能够自行推导动量守恒定律的表达式。3.3.了解动量守恒定律的普适性和牛顿运动定律适用范围的局限性。了解动量守恒定律的普适性和牛顿运动定律适用范围的局限性。4.4.深刻理解动量守恒定律，练习用动量守恒定律解决实际问题。深刻理解动量守恒定律，练习
2、用动量守恒定律解决实际问题。5 5.知道求初、末动量不在一条直线上的动量变化的方法知道求初、末动量不在一条直线上的动量变化的方法第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律人教物理选修人教物理选修3535ABm2m1m2m1系统：有相互作用的两个（或两个以上）物体构成一个系统系统：有相互作用的两个（或两个以上）物体构成一个系统 内力：系统中相互作用的各物体之间的相互作用力内力：系统中相互作用的各物体之间的相互作用力外力：外部其他物体对系统的作用力外力：外部其他物体对系统的作用力 N1G1N2G2F1F2系统系统内力内力外外力力问题问题1：如何理解如何理解系统系统内力和内力和外力，外力，举例说明？
3、举例说明？第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律人教物理选修人教物理选修3535ABm2m1m2m1m2m1AB光滑光滑F1F2问题问题2：试用牛顿运动定律推导两物体碰撞前后的总动量的关系试用牛顿运动定律推导两物体碰撞前后的总动量的关系？你还有其他的推导方法吗？你还有其他的推导方法吗？第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律人教物理选修人教物理选修3535ABm2m1m2m1m2m1AB光滑光滑F1F2问题问题2 2：试用动量定理推导试用动量定理推导两物体碰撞前后的总动量的关系两物体碰撞前后的总动量的关系？第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律人教物理选修人教物理选修3535问题问题
4、3 3：观看视频，你有何感想？观看视频，你有何感想？第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律人教物理选修人教物理选修3535如果如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为为0 0，这个系统的总动量保持不变。这就是动量守恒定律。这个系统的总动量保持不变。这就是动量守恒定律。1 1 1 1、内容内容内容内容2 2 2 2、表达式表达式表达式表达式3 3 3 3、适用条件、适用条件、适用条件、适用条件(1)(1)系统系统不受外力不受外力；(理想条件理想条件)(2)(2)系统系统受到外力，但外力的合力为零受到外力，但外力的合力为零；(实际条件实际条件)(3)(
5、3)系统系统所受外力合力不为零，所受外力合力不为零，但系统但系统内力远大内力远大于外力，于外力，外力相对来说外力相对来说可以忽略可以忽略不计不计，因而系统动量近似守恒；，因而系统动量近似守恒；(近似条件）近似条件）(4)(4)系统系统总的来看虽总的来看虽不符合不符合以上三条中的任何一条，但在以上三条中的任何一条，但在某一方某一方向上符合向上符合以上三条中的某一条，则系统在这一方向上动量守恒以上三条中的某一条，则系统在这一方向上动量守恒.(单向条件单向条件)问题问题4 4：对对动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律的理解的理解的理解的理解？第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律人教
6、物理选修人教物理选修3535注意注意1.1.确定研究对象确定研究对象 (系统系统),),区分内力区分内力和外力和外力.从而判断所选择的系统动从而判断所选择的系统动量是否守恒量是否守恒.2.2.在系统总动量一定在系统总动量一定(守恒守恒)的情况的情况下下,系统中每个物体的动量可以发系统中每个物体的动量可以发生很大的变化生很大的变化.A A、B B 两辆小车之间连接一根被压缩了的弹簧后用细线栓住，现烧断细线。两辆小车之间连接一根被压缩了的弹簧后用细线栓住，现烧断细线。若地面光滑，则烧断细线后，系统动量是否守恒若地面光滑，则烧断细线后，系统动量是否守恒？守守 恒恒!问题问题4 4：对对动量守恒定律动
7、量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律的理解的理解的理解的理解？动量守恒动量守恒flash动画动画第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律人教物理选修人教物理选修3535 在在列车列车编组站里，一辆编组站里，一辆 m1=1.8104 kg 的货车的货车在平直轨道上以在平直轨道上以 v1=2 m/s 的速度运动，的速度运动，碰上一辆碰上一辆 m2=2.2104 kg 的静止货的静止货车，它们碰撞后结合车，它们碰撞后结合在一起继续运动，求在一起继续运动，求货车碰撞后的运动速货车碰撞后的运动速度度。审题指导审题指导例题例题1 本题中研究的是哪一个过程？该过程的初状本题中研究的是哪一个过程？该过程的初状
8、态和末状态分别是什么？态和末状态分别是什么？本题中相互作用的系统是什么？本题中相互作用的系统是什么？分析系统受到哪几个外力的作用？是否符合动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？量守恒的条件？碰撞碰撞前、前、后后地面地面摩擦力和空气阻力摩擦力和空气阻力远小于内力远小于内力动量守恒动量守恒m1m2系统系统N1N2F2内力内力外外力力F1G1G2问题问题5 5：处理课本例题，归纳如何处理课本例题，归纳如何动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律进行解题进行解题进行解题进行解题？第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律人教物理选修人教物理选修3535 在在列车列车编组站里，
9、一辆编组站里，一辆 m1=1.8104 kg 的货车的货车在平直轨道上以在平直轨道上以 v1=2 m/s 的速度运动，的速度运动，碰上一辆碰上一辆 m2=2.2104 kg 的静止货的静止货车，它们碰撞后结合车，它们碰撞后结合在一起继续运动，求在一起继续运动，求货车碰撞后的运动速货车碰撞后的运动速度度。例题例题1解析解析m1m2x x0 0沿碰撞前沿碰撞前货车运动的方向建立坐标轴，有货车运动的方向建立坐标轴，有v1=2 m/s 设两车结合后的速度为设两车结合后的速度为v。两车碰撞前的总动量为两车碰撞前的总动量为两车碰撞后的总动量为两车碰撞后的总动量为由动量守恒定律可得：由动量守恒定律可得：所以
10、所以代入数值，得代入数值，得 v=0.9 m/s 问题问题5 5：处理课本例题，归纳如何处理课本例题，归纳如何动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律进行解题进行解题进行解题进行解题？第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律人教物理选修人教物理选修3535 一枚在一枚在空中飞行的火箭，质空中飞行的火箭，质量为量为m，在某点的速，在某点的速度为度为v，方向水平，方向水平，燃料即将耗尽。火箭燃料即将耗尽。火箭在该点突然炸裂成两在该点突然炸裂成两块，其中质量为块，其中质量为m1的的一块沿着与一块沿着与v相反的相反的方向飞去，速度为方向飞去，速度为v1。求炸裂后另一块的。求炸裂后另一块的速度
11、速度v2。例例题题2解析解析m1m2x x0 0火箭炸裂前的总动量为火箭炸裂前的总动量为炸裂后的总动量为炸裂后的总动量为根据根据动量守恒定律可得：动量守恒定律可得：解出解出若若m=10kg,m1=4kg;v的的大小为大小为900m/s,v1的大小为的大小为300m/s，则，则v2的大小为多少？的大小为多少？1700m/s问题问题5 5：处理课本例题，归纳如何处理课本例题，归纳如何动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律进行解题进行解题进行解题进行解题？第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律人教物理选修人教物理选修3535找：找研究对象找研究对象(系统包括那几个物体系统包括那几个物体
12、)和研究过程；和研究过程；析：进行受力分析，判断系统进行受力分析，判断系统动量是否动量是否守恒守恒(或在某一方向或在某一方向是否守恒是否守恒)；定：规定规定正方向，正方向，确定确定初初末状态动量正负号，画好分析图；末状态动量正负号，画好分析图；列：由动量守恒定律列由动量守恒定律列方程；方程；算：合理进行运算，得出最后的结果，并对结果进行分析。合理进行运算，得出最后的结果，并对结果进行分析。应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法问题问题5 5：处理课本例题，归纳如何处理课本例题，归纳如何动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律进行解题进行解题进行解题进行
13、解题？第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律人教物理选修人教物理选修3535 两两个磁性很强个磁性很强的磁铁，分别固定的磁铁，分别固定在在甲甲、乙乙两两辆小车上辆小车上，甲甲车车的总质量的总质量为为4kg，乙乙车车的总质量为的总质量为2kg。甲甲、乙乙两两辆小车放在光滑辆小车放在光滑的水平面上，它们相向运动的水平面上，它们相向运动，甲甲车车的速度是的速度是5m/s，方向水，方向水平向右平向右；乙乙车车的速度是的速度是3m/s,方向水平向左。由于两车上方向水平向左。由于两车上同性磁极的相互排斥，某同性磁极的相互排斥，某时时刻刻乙乙车车向右以向右以8m/s的水平速的水平速度运动，求度运动，求此
14、时此时甲甲车车的速度的速度？负号表示负号表示甲甲车车的的速度方向水平向左速度方向水平向左课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习1 1解析解析m2m1以水平向右方向为正方向以水平向右方向为正方向（确定正方向）（确定正方向）v1=5m/s,v2=-3m/s,v2=8m/s根据动量守恒定律：根据动量守恒定律：m1v1+m2v2=m1v1+m2v2解得解得：v1 =-0.5m/s第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律人教物理选修人教物理选修3535 一一辆平辆平板车停止在光滑水平板车停止在光滑水平面上，车上一人用大面上，车上一人用大锤敲打车的左端，如锤敲打车的左端，如下图所示，在锤的连下图所示，在锤的连
15、续敲打下，这辆平板续敲打下，这辆平板车车将将()A、左右来回运动、左右来回运动B、向左运动、向左运动C、向右运动、向右运动D、静止不动、静止不动A课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习2 2解析解析对人、铁锤和平板对人、铁锤和平板车组成的系统，系车组成的系统，系统外力之和为统外力之和为0，系统总动量守恒。系统总动量守恒。当锤头打下去时，锤头向右运动，车就向左运动；当锤头打下去时，锤头向右运动，车就向左运动；举起锤头，锤头向左运动，车就向右运动；举起锤头，锤头向左运动，车就向右运动；连续敲击时，车就左右运动；连续敲击时，车就左右运动；一旦锤头不动，车就会停下。一旦锤头不动，车就会停下。第十六章第十六章
16、 动量守恒定律动量守恒定律人教物理选修人教物理选修3535问题问题6 6：用用动量守恒定律与牛顿运动定律两种方法动量守恒定律与牛顿运动定律两种方法解题解题并进行比较？并进行比较？如图所示，质量如图所示，质量mB=1kg的平板小车的平板小车B在光滑水平在光滑水平面上以面上以v1=1m/s的速度向左的速度向左匀速运动当匀速运动当t=0时，质量时，质量mA=2kg的小铁块的小铁块A以以v2=2 m/s的速度水平向右滑上小的速度水平向右滑上小车，车，A与小车间的动摩擦与小车间的动摩擦因数为因数为=0.2。若。若A最终没最终没有滑出小车，取水平向右有滑出小车，取水平向右为正方向，为正方向，g10m/s2
17、，求：求：A在小车上停止运动在小车上停止运动时，小车的速度大小。时，小车的速度大小。A在小车上停止在小车上停止运动运动时时，A、B以共同以共同速速度度运动，设其速度为运动，设其速度为v，取水平向右为正方向，取水平向右为正方向，解析解析用用动量守恒定律动量守恒定律方法一：方法一：mAv2-mBv1=(mA+mB)v 由动量守恒定律得由动量守恒定律得解得解得，v=lms 第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律人教物理选修人教物理选修3535问题问题6 6：用用动量守恒定律与牛顿运动定律两种方法动量守恒定律与牛顿运动定律两种方法解题解题并进行比较？并进行比较？如图所示，质量如图所示，质量mB=1
18、kg的平板小车的平板小车B在光滑水平在光滑水平面上以面上以v1=1m/s的速度向左的速度向左匀速运动当匀速运动当t=0时，质量时，质量mA=2kg的小铁块的小铁块A以以v2=2 m/s的速度水平向右滑上小的速度水平向右滑上小车，车，A与小车间的动摩擦与小车间的动摩擦因数为因数为=0.2。若。若A最终没最终没有滑出小车，取水平向右有滑出小车，取水平向右为正方向，为正方向，g10m/s2，求：求：A在小车上停止运动在小车上停止运动时，小车的速度大小。时，小车的速度大小。解析解析设小车的加速度为设小车的加速度为a1，小铁块的小铁块的加速度为加速度为a2，运动时间为，运动时间为t；方法二方法二:用牛顿
19、运动定律用牛顿运动定律 所以所以v1+a1t=v2-a2t 解解得：得：t0.5s 由牛顿运动定律得：由牛顿运动定律得：得：得：v=v1-a1t=1+40.5=1m/s 第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律人教物理选修人教物理选修3535v1、动量守恒定律只涉及过程始末两个状态、动量守恒定律只涉及过程始末两个状态,与过程中力与过程中力的细节无关的细节无关。v2、动量守恒定律不仅适用于宏观、低速问题，而且适、动量守恒定律不仅适用于宏观、低速问题，而且适用于高速、微观的问题用于高速、微观的问题。v3、动量守恒定律是一个独立的实验规律、动量守恒定律是一个独立的实验规律,它适用于目前它适用于目前
20、为止物理学研究的一切领域。为止物理学研究的一切领域。动量守恒定律的普适性动量守恒定律的普适性动量守恒定律的普适性动量守恒定律的普适性问题问题6 6：用用动量守恒定律与牛顿运动定律两种方法动量守恒定律与牛顿运动定律两种方法解题解题并进行比较？并进行比较？牛顿运动定律解决问题要涉及整个过程的力。牛顿运动定律解决问题要涉及整个过程的力。这些领域，牛顿运动定律不在适用。这些领域，牛顿运动定律不在适用。第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律人教物理选修人教物理选修3535如图所示，一个质量是如图所示，一个质量是0.2kg的钢球，以的钢球，以2m/s的速的速度斜射到坚硬的大理石板度斜射到坚硬的大理石板
21、上，入射的角度是上，入射的角度是45，碰，碰撞后被斜着弹出，弹出的撞后被斜着弹出，弹出的角度也是角度也是45,速度仍为速度仍为2m/s。请你用作图的方法求出。请你用作图的方法求出钢球动量变化的大小和方钢球动量变化的大小和方向。向。解析解析vv p=mv=0.22=0.4kgm/sp=mv=0.22=0.4kgm/s p问题问题7 7：思考：如果思考：如果初、末动量不在一条直线上如何初、末动量不在一条直线上如何求动量的变化求动量的变化？第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律人教物理选修人教物理选修35351、定律内容定律内容：一个：一个系统系统不受外力或所受外力之不受外力或所受外力之和为零和为零，这个，这个系统的总动量保持不变。系统的总动量保持不变。2、公式表达公式表达：m1v1+m2v2=m1v1+m2v23、适用条件适用条件：理想条件、实际条件、近似条件、单向条件理想条件、实际条件、近似条件、单向条件4、应用动量守恒定律应用动量守恒定律解题解题问题问题7 7：整理整理思路，想想我们这一节课学习了什么？思路，想想我们这一节课学习了什么？第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律人教物理选修人教物理选修3535再见再见