教科版动量守恒定律的应用-ppt课件

,高中物理选修3-5教科版,1.3 动量守恒定律的应用 第一课时,目标定位,1.认识系统、内力、外力，认识和理解动量守恒定律.2.会应用动量守恒定律解决生产、生活中的简单问题.3.了解动量守恒定律的普遍适用性和动量守恒定律适用范围的局限性,一、系统的动量,1系统：在物理学中，有时要把_的两个或多个物体作为一个整体来研究，这个整体叫做系统,2系统的动量：在一个系统中，把各个物体的动量都相加，_的动量称作系统的动量,二、动量守恒定律,1系统碰撞前后总动量不变的条件：_ _,相互作用,相加后,系统所受的合外力为,零,2内容：如果_，无论这一系统的内部进行了何种形式的碰撞，这个系统的总动量保持不变，这就是动量守恒定律,3数学表达式：_,4,成立条件,(1)系统不受外力作用,(2)系统受外力作用，但合外力_,一个系统不受外力或所受合外力为零,m,1,v,1,m,2,v,2,m,1,v,1,m,2,v,2,为零,想一想,如图131所示，在风平浪静的水面上，停着一艘帆船，船尾固定一台电风扇，正在不停地把风吹向帆面，船能向前行驶吗？为什么？,图,131,答案,不能把帆船和电风扇看做一个系统，电风扇和帆船受到空气的作用力大小相等、方向相反，这是一对内力，系统总动量守恒，船原来是静止的，总动量为零，所以在电风扇吹风时，船仍保持静止,三、动量守恒定律的普遍性,牛顿运动定律只适用于_观、_速运动的物体，而动量守恒定律无论在_、宏观或_领域，都是适用的.,宏,低,微观,高速,一、对动量守恒定律的理解,1研究对象,相互作用的物体组成的系统,2动量守恒定律的成立条件,(1)系统不受外力或所受合外力为零,(2)系统受外力作用，合外力也不为零，但合外力远远小于内力此时系统动量近似守恒,(3)系统所受到的合外力不为零，但在某一方向上合外力为零，则系统在该方向上动量守恒,3动量守恒定律的几个性质,(1)矢量性公式中的,v,1,、,v,2,、,v,1,和,v,2,都是矢量，只有它们在同一直线上，并先选定正方向，确定各速度的正、负(表示方向)后，才能用代数方法运算,(2)相对性速度具有相对性，公式中的,v,1,、,v,2,、,v,1,和,v,2,应是相对同一参考系的速度，一般取相对地面的速度,(3)同时性相互作用前的总动量，这个,“前”是指相互作用前的某一时刻，,v,1,、,v,2,均是此时刻的瞬时速度；同理，,v,1,、,v,2,应是相互作用后的同一时刻的瞬时速度,【,例,1】如图132所示，,A,、,B,两物体质量之比,m,A,m,B,32，原来静止在平板小车,C,上，,A,、,B,间有一根被压缩的弹,图,132,簧，地面光滑当弹簧突然释放后，则(),A若,A,、,B,与平板车上表面间的动摩擦因数相同，,A,、,B,组成系统的动量守恒,B若,A,、,B,与平板车上表面间的动摩擦因数相同，,A,、,B,、,C,组成系统的动量守恒,C若,A,、,B,所受的摩擦力大小相等，,A,、,B,组成系统的动量守恒,D若,A,、,B,所受的摩擦力大小相等，,A,、,B,、,C,组成系统的动量守恒,答案,BCD,解析,如果,A,、,B,与平板车上表面间的动摩擦因数相同，弹簧释放后,A,、,B,分别相对小车向左、向右滑动，它们所受的滑动摩擦力,F,A,向右，,F,B,向左，由于,m,A,m,B,32，所以,F,A,F,B,32，则,A,、,B,组成的系统所受的外力之和不为零，故其动量不守恒，A选项错；对,A,、,B,、,C,组成的,系统，,A,、,B,与,C,间的摩擦力为内力，该系统所受的外力的合力为零，故该系统的动量守恒，B、D选项均正确；若,A,、,B,所受摩擦力大小相等，则,A,、,B,组成的系统的外力之和为零，故其动量守恒，C选项正确,针对训练,如图133所示，甲木块的质量为,m,1,，以,v,的速度沿光滑水平地面向前运动，正前方有一静止,图,133,的、质量为,m,2,的乙木块，乙上连有一轻质弹簧甲木块与弹簧接触后(),A甲木块的动量守恒,B乙木块的动量守恒,C甲、乙两木块所组成系统的动量守恒,D甲、乙两木块所组成系统的动能守恒,答案,C,解析,两木块在光滑水平地面上相碰，且中间有弹簧，则碰撞过程系统的动量守恒，机械能也守恒，故选项A、B错误，选项C正确甲、乙两木块碰撞前、后动能总量不变，但碰撞过程中有弹性势能，故动能不守恒，只是机械能守恒，选项D错误,二、动量守恒定律简单的应用,1动量守恒定律不同表现形式的表达式的含义,(1),p,p,：系统相互作用前总动量,p,等于相互作用后总动量,p,.,(2),p,1,p,2,：相互作用的两个物体组成的系统，一个物体的动量变化量与另一个物体的动量变化量大小相等、方向相反,(3),p,0：系统总动量增量为零,(4),m,1,v,1,m,2,v,2,m,1,v,1,m,2,v,2,：相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量和等于作用后的动量和,2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,【,例,2】质量,m,1,10 g的小球在光滑的水平桌面上以,v,1,30 cm/s的速率向右运动，恰遇上质量为,m,2,50 g的小球以,v,2,10 cm/s的速率向左运动，碰撞后，小球,m,2,恰好停止，则碰后小球,m,1,的速度大小和方向如何？,答案,20 cm/s方向向左,解析,碰撞过程中，两小球组成的系统所受合外力为零，动量守恒设向右为正方向，则各小球速度为,v,1,30 cm/s，,v,2,10 cm/s；,v,2,0.,由动量守恒定律列方程,m,1,v,1,m,2,v,2,m,1,v,1,m,2,v,2,，,代入数据得,v,1,20 cm/s.,故小球,m,1,碰后的速度的大小为20 cm/s，方向向左,借题发挥,处理动量守恒应用题,“三步曲”,(1)判断题目涉及的物理过程是否满足动量守恒的条件,(2)确定物理过程及其系统内物体对应的初、末状态的动量,(3)确定正方向，选取恰当的动量守恒的表达式列式求解,【,例,3】将两个完全相同的磁铁(磁性极强)分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑开始时甲车速度大小为3 m/s，乙车速度大小为2 m/s，方向相反并在同一直线上，如图134所示,(1)当乙车速度为零时，甲车的速度多大？方向如何？,(2)由于磁性极强，故两车不会相碰，那么两车的距离最小时，乙车的速度是多大？方向如何？,图,134,答案,(1)1 m/s向右,(2)0.5 m/s向右,解析,两个小车及磁铁组成的系统在水平方向不受外力作用，两车之间的磁力是系统内力，系统动量守恒设向右为正方向,(1)据动量守恒得：,m,v,甲,m,v,乙,m,v,甲,，代入数据解得,v,甲,v,甲,v,乙,(32)m/s1 m/s，方向向右,(2)两车相距最小时，两车速度相同，设为,v,，由动量守恒得：,mv,甲,m,v,乙,m,v,m,v,.,9,、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。,2024/10/15,2024/10/15,Tuesday, October 15, 2024,10,、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。,2024/10/15,2024/10/15,2024/10/15,10/15/2024 8:01:16 PM,11,、越是没有本领的就越加自命不凡。,2024/10/15,2024/10/15,2024/10/15,Oct-24,15-Oct-24,12,、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。,2024/10/15,2024/10/15,2024/10/15,Tuesday, October 15, 2024,13,、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。,2024/10/15,2024/10/15,2024/10/15,2024/10/15,10/15/2024,14,、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。,15 十月 2024,2024/10/15,2024/10/15,2024/10/15,15,、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。,十月 24,2024/10/15,2024/10/15,2024/10/15,10/15/2024,16,、业余生活要有意义，不要越轨。,2024/10/15,2024/10/15,15 October 2024,17,、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。,2024/10/15,2024/10/15,2024/10/15,2024/10/15,谢谢观赏,You made my day!,我们，还在,路,上,