1、预习导学预习导学课堂讲义第十六章 动量守恒定律高中物理选修3-5人教版3 动量守恒定律预习导学课堂讲义第十六章 动量守恒定律目标定位1.理解系统、内力、外力的概念.2.知道动量守恒定律的内容及表达式，理解其守恒的条件.3.会用动量守恒定律解决实际问题预习导学预习导学课堂讲义第十六章 动量守恒定律一、系统、内力与外力1系统：相互作用的物体组成一个力学系统2内力：系统中，物体间的相互作用力3外力：系统物体对系统内物体的作用力两个或多个外部预习导学预习导学课堂讲义第十六章 动量守恒定律二、动量守恒定律1内容：如果一个系统，或者，这个系统的总动量保持不变2表达式：对两个物体组成的系统，常写成：p1p2
2、或m1v1m2v2.3成立条件(1)系统不受外力作用(2)系统受外力作用，但合外力不受外力所受外力的矢量和为零p1p2m1v1m2v2为零预习导学预习导学课堂讲义第十六章 动量守恒定律想一想 如图1631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1631预习导学预习导学课堂讲义第十六章 动量守恒定律答案 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，船仍保持静止预习导学预习导学课堂讲义第十六章 动量守恒定律三、动量守
3、恒定律的普适性动量守恒定律是一个独立的实验规律，它适用于目前为止物理学研究的领域一切预习导学预习导学课堂讲义第十六章 动量守恒定律想一想动量守恒定律和牛顿运动定律的适用范围是否一样？答案动量守恒定律比牛顿运动定律的适用范围要广，自然界中，大到天体的相互作用，小到质子、中子等基本粒子间的相互作用都遵循动量守恒定律，而牛顿运动定律有其局限性，它只适用于低速运动的宏观物体，对于运动速度接近光速的物体，牛顿运动定律不再适用课堂讲义预习导学课堂讲义第十六章 动量守恒定律一、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
4、，合外力也不为零，但合外力远远小于内力此时动量近似守恒(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课堂讲义预习导学课堂讲义第十六章 动量守恒定律3动量守恒定律的几个性质(1)矢量性公式中的v1、v2、v1和v2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v1、v2、v1和v2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，v1、v2均是此时刻的瞬时速度；同理，v1、v2应是相互作用后的同一时刻的瞬时速
5、度课堂讲义预习导学课堂讲义第十六章 动量守恒定律【例1】如图1632所示，A、B两物体质量之比mAmB32，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑当弹簧突然释放后，则()图1632课堂讲义预习导学课堂讲义第十六章 动量守恒定律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课堂讲义预习导学课堂讲义第十六章 动量守恒定律解析 如果A、B与平板车上表面间的动摩
6、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FA向右，FB向左，由于mAmB32，所以FAFB32，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选项正确课堂讲义预习导学课堂讲义第十六章 动量守恒定律针对训练 下列情形中，满足动量守恒条件的是()A用铁锤打击放在铁砧上的铁块，打击过程中，铁锤和铁块的总动量B子弹水平穿过放在光滑桌面上的木块的过程中，
7、子弹和木块的总动量C子弹水平穿过墙壁的过程中，子弹和墙壁的总动量D棒击垒球的过程中，棒和垒球的总动量答案 B课堂讲义预习导学课堂讲义第十六章 动量守恒定律解析 A中竖直方向合力不为零；C中墙壁受地面的作用力；D中棒球受人手的作用，故合力均不为零，不符合动量守恒的条件课堂讲义预习导学课堂讲义第十六章 动量守恒定律二、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)pp：系统相互作用前总动量p等于相互作用后总动量p.(2)p1p2：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)p0：系统总动量增量为零(4)m1v1m2v2m1
8、v1m2v2：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课堂讲义预习导学课堂讲义第十六章 动量守恒定律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课堂讲义预习导学课堂讲义第十六章 动量守恒定律【例2】质量m110 g的小球在光滑的水平桌面上以v130 cm/s的速率向右运动，恰遇上质量为m250 g的小球以v210 cm/s的速率向左运动，碰撞后，小球m2恰好停止，则碰后小球m1的速度大小和方向如何？答案 20
9、cm/s方向向左课堂讲义预习导学课堂讲义第十六章 动量守恒定律解析碰撞过程中，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v130 cm/s，v210 cm/s；v20.由动量守恒定律列方程m1v1m2v2m1v1m2v2，代入数据得v120 cm/s.故小球m1碰后的速度的大小为20 cm/s，方向向左课堂讲义预习导学课堂讲义第十六章 动量守恒定律借题发挥 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课堂讲义预习导学课堂讲义第十六章 动量守恒定律【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1633所示图1633课堂讲义预习导学课堂讲义第十六章 动量守恒定律(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？答案(1)1 m/s向右(2)0.5 m/s 向右课堂讲义预习导学课堂讲义第十六章 动量守恒定律预习导学预习导学课堂讲义第十六章 动量守恒定律再见
