动量守恒定律-ppt课件

动量守恒研究动量守恒研究动量守恒研究动量守恒研究动量守恒研究1实践经验告诉我们，当大卡车与轿车以相同的相同的速度速度行驶时，大卡车比轿车停下来更困难。同样，质量相同质量相同的两辆汽车以不同的速度行驶时，速度大的汽车比速度小的汽车停下来更困难。汽车的质量和速度都会影响刹车效果。物理学中用动量动量描述这一运动特性。一、动量一、动量实践经验告诉我们，当大卡车与轿车以相同的速度行驶时，大卡2、定义、定义：运动物体的质量和速度的乘积，叫做物体的动量，用p表示。2 2、公式、公式：p=mv 单位单位：在国际单位制中，动量的单位是 千克米/秒，符号是 kgms。3 3、矢量、矢量：方向与该时刻速度的方向相同。4 4、物物理理意意义义：描述物体运动状态的物理量。比速度更能体现运动物体的作用效果。一、动量一、动量、定义：运动物体的质量和速度的乘积，叫做物体的动量，用p表35 5、动量的变化动量的变化p：某个运动过程（或时间间隔）末状态的动量p 跟初状态的动量p（矢量）之差，称为动量的变化（或动量的增量），即 p=p p 一维情况下，可转化为代数运算（先选取正方向）。6、动量与动能动量与动能：（1）两者都是描述物体运动状态的物理量。（2）动量是矢量，动能是标量。一、动量一、动量5、动量的变化p：某个运动过程（或时间间隔）末状态的动量p4 二、动量守恒定律二、动量守恒定律请观察请观察：（：（1）模拟模拟火箭发射过程火箭发射过程。（视频）（视频）（2）单摆小车单摆小车。导入导入 二、动量守恒定律请观察：（1）模拟火箭发射过程。导入5问题1？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？问题2？当两个物体相互作用时总动量会有当两个物体相互作用时总动量会有什么变化呢？什么变化呢？问题1？假如你置身于一望无际的冰面上，冰面绝对光滑，你能6动量守恒定律-ppt课件7(V1V2)解：取向右为正方向解：取向右为正方向v碰撞之前总动量：碰撞之前总动量：P=P1+P2=m11+m22v碰撞之后总动量碰撞之后总动量:P=P1+P2=m11+m22理论推导理论推导1(V1V2)解：取向右为正方向碰撞之前总动量：P=P1+P8 F1=F2 即即故故 p=p在碰撞过程中在碰撞过程中,由牛顿第三定律知由牛顿第三定律知 又又 ABBBAAv1v2F1F2 F1=F2 即故 p=p在碰撞过91 1、内内容容：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之之和和为为零零，这这个个系系统统的的总总动动量量保保持不变。持不变。2 2、公式：、公式：3 3、守恒条件为：、守恒条件为：a)a)系统不受外力或所受合外力为零（严格条件）系统不受外力或所受合外力为零（严格条件）c)c)某方向上外力之和为零，在这个方向上成立某方向上外力之和为零，在这个方向上成立b)b)F F内内 远大于远大于F F外外（近似条件）（近似条件）P=PP=P二、动量守恒定律二、动量守恒定律1、内容：一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总10几个重要的概念几个重要的概念1系统：存在相互作用的几个物体所组系统：存在相互作用的几个物体所组成的整体，称为系统。系统可按解决问成的整体，称为系统。系统可按解决问题的需要灵活选取。题的需要灵活选取。2内力：系统内各个物体间的相互作用内力：系统内各个物体间的相互作用力称为内力。力称为内力。3外力：系统外其他物体作用在系统内外力：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。任何一个物体上的力，称为外力。几个重要的概念1系统：存在相互作用的几个物体所组成的整体，11动量守恒定律动量守恒定律 4、适用对象：、适用对象：A:正碰、斜碰和任何形式的相互作用正碰、斜碰和任何形式的相互作用B:由两个或者多个物体组成的系统由两个或者多个物体组成的系统C:高速运动或低速运动的物体高速运动或低速运动的物体D:宏观物体或微观物体宏观物体或微观物体动量守恒定律 4、适用对象：A:正碰、斜碰和任何形式的相12 两小车在运动过程中，相互排斥的磁力属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。和为零，所以系统动量守恒。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13 系统所受的外力有：重力、地面对木块支持力、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。动量不守恒。系统所受的外力有：重力、地面对木块支持力、竖直墙对弹簧14实验实验实验15动量守恒定律-ppt课件16课堂练习课堂练习一人静止于光滑的水平冰面上，现欲离一人静止于光滑的水平冰面上，现欲离开冰面，下列方法中可行的是（开冰面，下列方法中可行的是（）A 向后踢腿向后踢腿 B 手臂向后摔手臂向后摔C 在冰面上滚动在冰面上滚动 D 脱下外衣水平抛出脱下外衣水平抛出D D课堂练习一人静止于光滑的水平冰面上，现欲离开冰面，下列方法中17例题例题:课本课本例题:课本18应用动量守恒定律解题的步骤1、明确研究对象明确研究对象：将要发生相互作用的物体：将要发生相互作用的物体可视为系统。可视为系统。2、进行受力分析，运动过程分析进行受力分析，运动过程分析：确定系统：确定系统动量在研究过程中是否守恒？动量在研究过程中是否守恒？3、明确始末状态：明确始末状态：一般来说，系统内的物体一般来说，系统内的物体将要发生相互作用，和相互作用结束，即为将要发生相互作用，和相互作用结束，即为作用过程的始末状态。作用过程的始末状态。、选定、选定正方向正方向，列动量守恒方程及相应辅，列动量守恒方程及相应辅助方程，求解作答。助方程，求解作答。应用动量守恒定律解题的步骤1、明确研究对象：将要发生相互作用19例题例题:课本课本例题：质量为例题：质量为1000kg的轿车与质量为的轿车与质量为4000kg的货车迎的货车迎面相撞。碰撞后两车绞在一起，并沿货车行驶方向运面相撞。碰撞后两车绞在一起，并沿货车行驶方向运动一段路程后停止，从事故现场测出，两车相撞前，动一段路程后停止，从事故现场测出，两车相撞前，货车的行驶速度为货车的行驶速度为54km/h，撞后两车的共同速度为，撞后两车的共同速度为18km/h。该段公路对轿车的限速为。该段公路对轿车的限速为100km/h，试判断，试判断轿车是否超速行驶。轿车是否超速行驶。例题:课本例题：质量为1000kg的轿车与质20动量守恒定律动量守恒定律项目公式公式内容内容应用对象应用对象动量守恒动量守恒条件条件特点特点系统不受外力或所受外力的合力为系统不受外力或所受外力的合力为零，这个系统的动量就保持不变。零，这个系统的动量就保持不变。系统系统系统不受外力或合外力为零，或满足系统系统不受外力或合外力为零，或满足系统内力远大于所受外力，或内力远大于所受外力，或某方向上外力之某方向上外力之和为零，在这个方向上成立。和为零，在这个方向上成立。动量是矢量，式中动量的确定一般取地球动量是矢量，式中动量的确定一般取地球为参照物，且相对同一参照物；同时性。为参照物，且相对同一参照物；同时性。小小 结结动量守恒定律项目公式内容应用对象动量守恒条件特点系统不受外力21课后作业课后作业课本练习题：课本练习题：第第题题 课后作业课本练习题：22三、动量守恒定律的应用三、动量守恒定律的应用23动量守恒的条件动量守恒的条件1 1、系统不受外力、系统不受外力(理想化理想化)或系统所受合或系统所受合外力为零。外力为零。2 2、系统受外力的合力虽不为零，但系统、系统受外力的合力虽不为零，但系统外外力比内力小得多力比内力小得多，如碰撞问题中的摩擦力，如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来要小得多内力来要小得多,且作用且作用时间极短时间极短,可以忽可以忽略不计。略不计。3 3、系统所受外力的合力虽不为零，但在、系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上所受合外力为零某个方向上所受合外力为零，则系统在这，则系统在这个方向上动量守恒。个方向上动量守恒。知识回顾知识回顾动量守恒的条件1、系统不受外力(理想化)或系统所受合外力24定义：原来静止的系统，当其中一定义：原来静止的系统，当其中一部分运动时，另一部分向相反的方部分运动时，另一部分向相反的方向运动，就叫做反冲运动。向运动，就叫做反冲运动。动量守恒的应用之反冲运动动量守恒的应用之反冲运动观察、体会：观察、体会：模拟模拟火箭发射过程火箭发射过程单摆小车单摆小车反冲式水轮机反冲式水轮机蒸汽炮车蒸汽炮车定义：原来静止的系统，当其中一部分运动时，另一部分向相反的方25喷气式飞机通过连续不断地向后喷射高速燃气，喷气式飞机通过连续不断地向后喷射高速燃气，可以得到超过音速的飞行速度。可以得到超过音速的飞行速度。法国幻影法国幻影”2000喷气式飞机通过连续不断地向后喷射高速燃气，可以得到超过音速的26动量守恒定律-ppt课件27由动量守恒得由动量守恒得：燃料燃尽时火箭获得的最终速度由燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度喷气速度及质量比及质量比 共同决定共同决定。那么火箭在燃料燃尽时所能获得的最终速度与什么有关呢？由动量守恒得：燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速28中国新型自行榴弹炮中国新型自行榴弹炮这门自行火炮的后面又增加了止退犁，看到了吗？这门自行火炮的后面又增加了止退犁，看到了吗？他是起什么作用的呢？他是起什么作用的呢？中国新型自行榴弹炮这门自行火炮的后面又增加了止退犁，看到了吗30D D反思：反思：反思：反思：系统所受外力的合力虽不为零，但在水平系统所受外力的合力虽不为零，但在水平系统所受外力的合力虽不为零，但在水平系统所受外力的合力虽不为零，但在水平方向所受外力为零，故系统水平分向动量守恒。方向所受外力为零，故系统水平分向动量守恒。方向所受外力为零，故系统水平分向动量守恒。方向所受外力为零，故系统水平分向动量守恒。课堂练习课堂练习如图，小车放在光滑的水平面上，将小球拉开到如图，小车放在光滑的水平面上，将小球拉开到如图，小车放在光滑的水平面上，将小球拉开到如图，小车放在光滑的水平面上，将小球拉开到一定角度，然后同时放开小球和小车，那么在以一定角度，然后同时放开小球和小车，那么在以一定角度，然后同时放开小球和小车，那么在以一定角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中（后的过程中（后的过程中（后的过程中（）A.A.A.A.小球向左摆动时小球向左摆动时小球向左摆动时小球向左摆动时,小车也向左运动小车也向左运动小车也向左运动小车也向左运动,且系统动量守恒且系统动量守恒且系统动量守恒且系统动量守恒B.B.B.B.小球向左摆动时小球向左摆动时小球向左摆动时小球向左摆动时,小车则向右运动小车则向右运动小车则向右运动小车则向右运动,且系统动量守恒且系统动量守恒且系统动量守恒且系统动量守恒C.C.C.C.小球向左摆到最高点小球向左摆到最高点小球向左摆到最高点小球向左摆到最高点,小球的速度小球的速度小球的速度小球的速度 为零而小车速度不为零为零而小车速度不为零为零而小车速度不为零为零而小车速度不为零D.D.D.D.在任意时刻在任意时刻在任意时刻在任意时刻,小球和小车在水平方小球和小车在水平方小球和小车在水平方小球和小车在水平方 向的动量一定大小相等、方向相反向的动量一定大小相等、方向相反向的动量一定大小相等、方向相反向的动量一定大小相等、方向相反D反思：系统所受外力的合力虽不为零，但在水平方向所受外力为零31两个物体在极短时间内发生相互作两个物体在极短时间内发生相互作用，这种情况称为碰撞。由于作用用，这种情况称为碰撞。由于作用时间极短，一般都满足内力远大于时间极短，一般都满足内力远大于外力，所以可以认为系统的动量守外力，所以可以认为系统的动量守恒。恒。动量守恒的应用之碰撞动量守恒的应用之碰撞两个物体在极短时间内发生相互作用，这种情况称为碰撞。由于作32生活中的各种碰撞现象生活中的各种碰撞现象打打台台球球生活中的各种碰撞现象打台球33撞车撞车生活中的各种碰撞现象生活中的各种碰撞现象撞车生活中的各种碰撞现象34飞飞鸟鸟撞撞飞飞机机生活中的各种碰撞现象生活中的各种碰撞现象飞鸟撞飞机生活中的各种碰撞现象35碰撞的形式碰撞的形式1、正碰：碰撞时速度沿着连心线方向。、正碰：碰撞时速度沿着连心线方向。2、斜碰：碰撞前的相对速度、斜碰：碰撞前的相对速度方向不在两球的连心线上方向不在两球的连心线上碰撞的形式1、正碰：碰撞时速度沿着连心线方向。2、斜碰：碰撞36碰撞又分（完全）弹性碰撞、非弹碰撞又分（完全）弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞三种。性碰撞、完全非弹性碰撞三种。动量守恒的应用之碰撞动量守恒的应用之碰撞碰撞又分（完全）弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞三种。37、非弹性碰撞：碰撞过程中物体发生、非弹性碰撞：碰撞过程中物体发生形变，还会发热、发声，有动能损失，形变，还会发热、发声，有动能损失，这类碰撞为这类碰撞为非弹性碰撞非弹性碰撞。、完全非弹性碰撞：碰撞后物体结合、完全非弹性碰撞：碰撞后物体结合在一起，这时系统动能损失最大，这在一起，这时系统动能损失最大，这种碰撞称为种碰撞称为完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞。、弹性碰撞：理想情况下，物体碰撞、弹性碰撞：理想情况下，物体碰撞后形变能完全恢复，不发热、发声，后形变能完全恢复，不发热、发声，没有动能损失，这种碰撞为（完全）没有动能损失，这种碰撞为（完全）弹性碰撞弹性碰撞。、非弹性碰撞：碰撞过程中物体发生形变，还会发热、发声，有动38碰撞球碰撞球动量守恒的应用之碰撞动量守恒的应用之碰撞碰撞球碰撞球碰撞球碰撞球碰撞球动量守恒的应用之碰撞碰撞球碰撞球39