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1、第一章第一章 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1 1.在了解系统、内力和外力的基础上在了解系统、内力和外力的基础上,认识和理解动量守恒认识和理解动量守恒定律。定律。2.2.能运用牛顿第二定律和牛顿第三定律分析碰撞现象能运用牛顿第二定律和牛顿第三定律分析碰撞现象,导出导出动量守恒的表达式动量守恒的表达式3.3.了解动量守恒定律的普遍适用性和牛顿运动定律适用范围了解动量守恒定律的普遍适用性和牛顿运动定律适用范围的局限性的局限性4.4.深刻理解动量守恒定律深刻理解动量守恒定律,能用动量守恒定律解决生产、生能用动量守恒定律解决生产、生活中的问题。活中的问题。5.5.知道
2、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。学习目标新 课 引 入 第第一一节节中中我我们们通通过过分分析析一一辆辆小小车车碰碰撞撞一一辆辆静静止止小小车车，得得出出碰碰撞撞前前后后两两辆辆小小车车的的动动量量之之和和不不变变的的结结论论。对对于于冰冰壶壶等等物物体体的的碰碰撞撞也是这样么？怎样证明这一结论？这是一个普遍的规律么也是这样么？怎样证明这一结论？这是一个普遍的规律么？新 课 教 学由动量定理：由动量定理：对对A A：对对B B：由牛顿第三定律：由牛顿第三定律：新 课 教 学 这这说说明明，两两物物体体碰碰撞撞后后的的动动量量之之和和等等
3、于于碰碰撞撞前前的的动动量量之之和和，并并且且该该关关系系式式对对过过程程中中的的任任意意两两时时刻刻的的状状态态都都适适用用。（动动量量是是守恒的。守恒的。）新 课 教 学思考与讨论：思考与讨论：我们我们刚才利用动量定理和牛顿第三定律推导出以上结论，刚才利用动量定理和牛顿第三定律推导出以上结论，而而物理知识具有传承性，那么我们是否可利用牛顿运动定律的知识物理知识具有传承性，那么我们是否可利用牛顿运动定律的知识也能推导出以上结论呢？也能推导出以上结论呢？新 课 教 学由牛顿第二定律：由牛顿第二定律：对对A A：=对对B B：=由加速度的定义式：由加速度的定义式：对对A A：对对B B：新 课
4、教 学由牛顿第三定律：由牛顿第三定律：=新 课 教 学m2m1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 N N1 1G G1 1N N2 2G G2 2F2F1内力内力外外力力思考与讨论：思考与讨论：我们研究的对象是几个物体，它们各自的受力情况又是怎样的我们研究的对象是几个物体，它们各自的受力情况又是怎样的？两两个碰撞的物体在所受外部对它们的作用力的矢个碰撞的物体在所受外部对它们
5、的作用力的矢量和为量和为0 0的情况下动量守恒。的情况下动量守恒。新 课 教 学 如如果果一一个个系系统统不不受受外外力力，或或者者所所受受外外力力的的矢矢量量和和为为0 0，这个系统的总动量保持不变这个系统的总动量保持不变。一、动量守恒定律1.1.内容：内容：2.2.表达式表达式(两个物体组成的系统两个物体组成的系统)：3.3.条件条件：守恒角度：守恒角度：转移角度：转移角度：=动量守恒定律动量守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律守衡守衡条件条件研究研究对象对象守恒守恒性质性质适用适用范围范围系统不受外力或所受系统不受外力或所受外力的合力等于零外力的合力等于零只有重力或弹簧弹力做功，其只有重
6、力或弹簧弹力做功，其他力不做功或做功代数和为零他力不做功或做功代数和为零相互作用的物体相互作用的物体系统系统相相互互作作用用的的物物体体系系统统（包包括地球）括地球）矢量守恒（规定正方向）矢量守恒（规定正方向）标量标量守恒守恒（不考虑方向性）（不考虑方向性）宏宏观观、微微观观，低低速速、高高速都适用速都适用只适用于宏观、低速领域只适用于宏观、低速领域新 课 教 学动量守恒定律动量守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律相同点两个守恒定律都是两个守恒定律都是动态过程动态过程的守恒，即在系统内部物的守恒，即在系统内部物理过程中的理过程中的任一时刻任一时刻、任一阶段任一阶段内系统的内系统的总动量总动量或
7、或总总机械能机械能都不变，因此在解决问题时，中间过程不必详都不变，因此在解决问题时，中间过程不必详尽追究系统内相互作用的细节，只要抓住尽追究系统内相互作用的细节，只要抓住始、末状态始、末状态，审查是否符合守恒定律，直接应用就可以了审查是否符合守恒定律，直接应用就可以了新 课 教 学新 课 教 学思考：思考：如如图图1.3-21.3-2，静止的两辆小车用细线相连，中间有一个压缩，静止的两辆小车用细线相连，中间有一个压缩了的轻质弹簧。烧断细线后，由于弹力的作用，两辆小车分别向了的轻质弹簧。烧断细线后，由于弹力的作用，两辆小车分别向左、右运动，它们都获得了动量，它们的总动量是否增加了？左、右运动，它
8、们都获得了动量，它们的总动量是否增加了？动量守恒动量守恒新 课 教 学应用应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法动量守恒定律解题的基本步骤和方法确定确定研究研究对象对象，规定，规定正方向正方向。分析作为研究对象的系统内各物体的分析作为研究对象的系统内各物体的受力情况受力情况，分清内力与外，分清内力与外力力,确定系统动量是否守恒确定系统动量是否守恒；在确认动量守恒的前提下，确定所研究的相互在确认动量守恒的前提下，确定所研究的相互作用过程作用过程的的始末始末状态状态，确定，确定始、末状态的动量值的始、末状态的动量值的表达式表达式,解题解题时的速度都是时的速度都是相对相对地面的地面的速度速度;列动量守
9、恒方程列动量守恒方程；求解求解，如果求得的是矢量，要注意它的正负，以确定它的方向，如果求得的是矢量，要注意它的正负，以确定它的方向.典 例 精 析 研究研究的是哪一个过程？该过程的初状态和末状态分别是什么的是哪一个过程？该过程的初状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？系统系统受到哪几个外力的作用？是否符合动量守恒的条件？受到哪几个外力的作用？是否符合动量守恒的条件？解：解：经分析可知，在碰撞过程中动量守恒。经分析可知，在碰撞过程中动量守恒。初动量：初动量：末末动量：动量：=由动量守恒定律：由动量守恒定律：解解得得：仍沿正方向运动仍沿正方向运动典 例 精
10、 析典 例 精 析取初速度方向为正方向。取初速度方向为正方向。解：解：经分析可知，在炸裂过程中动量守恒。经分析可知，在炸裂过程中动量守恒。初动量：初动量：末末动量：动量：=由动量守恒定律：由动量守恒定律：解解得得：仍沿正方向运动仍沿正方向运动典 例 精 析二、动量守恒定律的普适性 既既然然许许多多问问题题可可以以通通过过牛牛顿顿运运动动定定律律解解决决，为为什什么么还还要要研研究究动量守恒定律？动量守恒定律？用用牛牛顿顿运运动动定定律律解解决决问问题题要要涉涉及及整整个个过过程程中中的的力力。在在实实际际过过程程中中，往往往往涉涉及及多多个个力力，力力随随时时间间变变化化的的规规律律也也可可能
11、能很很复复杂杂，使使得得问问题题难难以以求求解解。但但是是，动动量量守守恒恒定定律律只只涉涉及及过过程程始始末末两两个个状状态态，与过程中力的细节无关。这样，问题往往能大大简化。与过程中力的细节无关。这样，问题往往能大大简化。事事实实上上，动动量量守守恒恒定定律律的的适适用用范范围围非非常常广广泛泛。近近代代物物理理的的研研究究对对象象已已经经扩扩展展到到我我们们直直接接经经验验所所不不熟熟悉悉的的高高速速（接接近近光光速速）、微微观观（小小到到分分子子、原原子子的的尺尺度度）领领域域。研研究究表表明明，在在这这些些领领域域，牛顿运动定律不再适用，而动量守恒定律仍然正确。牛顿运动定律不再适用，
12、而动量守恒定律仍然正确。新 课 教 学典 例 精 析例1(2023重庆巴蜀中学阶段练)关于系统动量守恒的说法正确的是()只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒系统内有摩擦力，系统动量可能守恒系统所受合外力不为零，其动量一定不守恒，但有可能在某一方向上守恒如果系统所受合外力远大于内力时，系统可近似认为动量守恒A.B.C.D.典 例 精 析例2 下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是()A.只有甲、乙正确B.只有丙、丁正确C.只有甲、丙正确D.只有乙、丁正确典 例 精 析典 例 精 析典 例 精 析例5(2023江苏常熟中学期中)如图所示，载有物资的无人机静止于空中某高度处，某时吊挂的物
13、资突然脱落，空气对无人机的作用力始终不变，不计物资受到的空气作用力，则从A.为零B.方向竖直向上C.方向竖直向下D.方向均有可能物资脱落到物资落地前的时间内，脱落的物资和无人机组成的系统的动量()典 例 精 析（1）该同学摆到最低点时的速率；（2）在摆到最低点的过程中，绳子对该同学和秋千板做的功。典 例 精 析小 结动量守恒定律（2 2）公式：）公式：（3 3）条件）条件（1 1）内容：内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为量和为0 0，这个系统的总动量保持不变，这个系统的总动量保持不变系统系统不受外力不受外力；系统受到外力，但外力的合力为零系统受到外力，但外力的合力为零；系统所受外力合力不为零，系统所受外力合力不为零，但系统内力但系统内力远大于外力远大于外力；在在某一方某一方向上不受外力或合外力为零或向上不受外力或合外力为零或内力远大于外力内力远大于外力。=谢谢观看！谢谢观看！