高中物理人教版选修3-5：16.3 动量守恒定律.pptxVIP

第十六章 动量守恒定律 3 动量守恒定律 1．相互作用的两个或多个物体组成的整体叫系统，系统内部物体间的力叫内力. 2．系统以外的物体施加的力，叫外力. 3．如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变. 学习目标 1、你站在车里推车，车会不会动？ 情境一 2、假如你置身于一望无际的冰面上，冰面绝对光滑，你能想出脱身的办法吗？ 情境二 系统：有相互作用的物体构成一个系统 内力：系统中相互作用的各物体之间的相互作用力 外力：外部其他物体对系统的作用力 一、系统 内力和外力 f1 f f1 F1 F2 m1 m2 理论推理 在光滑水平面上做匀速运动的A、B两个小球，质量分别为m1和m2，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是v1、v2，且v1v2，经过一段时间后，A追上了B，两球发生碰撞，碰撞后的速度分别为v1′和v2′. v1 v2 m2 m1 前 v1′ v2′ m2′ m1′ 后 A B A B (v1v2) 解：取向右为正方向 碰撞之前总动量： p= p1+p2=m1v1+m2v2 碰撞之后总动量: p′=p1′+p2′=m1v1′ +m2v2′ v1 v2 m2 m1 前 v1′ v2′ m2′ m1′ 后 F1 = – F2 在碰撞过程中，由牛顿第三定律知： A B B B A A v1 v2 F1 F2 v1′ v2′ ∴ m1a1=-m2a2 ∴ 故 p = p 即： ∴ A B B B A A v1 v2 F1 F2 v1′ v2′ 1.内容：一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变. 2.公式： 3.守恒条件为： ①系统不受外力或所受外力的矢量和为零（严格条件） ③某方向上外力的矢量和为零，在这个方向上成立. ②F内远大于F外（近似条件） p =p′ 动量守恒定律： 4.适用对象： （1）正碰、斜碰和任何形式的相互作用 （2）由两个或者多个物体组成的系统 （3）高速运动或低速运动的物体 （4）宏观物体或微观物体 动量守恒定律是一个独立的实验定律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域. 5．动量守恒定律的常用表达式 （1）p＝p′或m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′ (系统作用前的总动量等于作用后的总动量)． （2）Δp1＝－Δp2或m1Δv1＝－m2Δv2 (系统内一个物体的动量变化与另一物体的动量变化等大反向)． （3）Δp＝0 (系统总动量的变化量为零)． 6．动量守恒定律的“五性” （1）矢量性：定律的表达式是一个矢量式，其矢量性表现在：①系统的总动量在相互作用前后不仅大小相等，而且方向也相同． ②在求初、末状态系统的总动量p＝p1＋p2＋…和p′＝p1′＋p2′＋…时，要按矢量运算法则计算．如果各物体动量的方向在同一直线上，要选取一正方向，将矢量运算转化为代数运算．计算时切不可丢掉表示方向的正、负号． (2)相对性：动量守恒定律中，系统中各物体在相互作用前后的动量，必须相对于同一惯性系，各物体的速度通常均为对地的速度． (3)条件性：动量守恒定律是有条件的，应用时一定要首先判断系统是否满足守恒条件． ①系统不受外力或所受外力的矢量和为零，系统的动量守恒． ②系统受外力，但在某一方向上合外力为零，则系统在这一方向上动量守恒． ③系统受外力，但内力远大于外力，也可认为系统的动量守恒，如碰撞、爆炸等． ④系统受外力，但在某一方向上内力远大于外力，也可认为在这一方向上系统的动量守恒． (4)同时性：动量守恒定律中p1，p2，…必须是系统中各物体在相互作用前同一时刻的动量，p1′，p2′，…必须是系统中各物体在相互作用后同一时刻的动量． (5)普适性：动量守恒定律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;不仅适用于宏观物体组成的系统,也适用于微观粒子组成的系统． 7．应用动量守恒定律的解题步骤 (1)确定相互作用的系统为研究对象． (2)分析研究对象所受的外力． (3)判断系统是否符合动量守恒条件． (4)规定正方向，确定初、末状态动量的正、负号． (5)根据动量守恒定律列式求解． 两小车在运动过程中，相互排斥的磁力属于内力，整个系统的外力即重力和支持力的和为零，所以系统动量守恒. 思考分析 系统所受的外力有：重力、地面对木块支持力、竖直墙对弹簧的支持力，三者之和不为零，所以系统动量不守恒. 典例1：如图所示，木板A质量mA＝1kg，足够长的木板B质量mB＝4kg，质量为mC＝1kg的木块C置于木板B上，水平面光滑，B、C之间有摩擦，开始时B、C均静止，现使A以v0＝12m/s的初速度向右运动，与B碰撞后以4m/s速度弹回.求： （1）运动过程中的最大速度大小. （2）C运动过程中的最大速