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高中物理第十六章动量守恒定律第三节动量守恒定律课件新人教版选修3-.ppt
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1、第十六章动量守恒定律动量守恒定律第三节动量守恒定律第三节动量守恒定律【素养目标定位素养目标定位】能正确区分内力与外力能正确区分内力与外力理解理解动动量守恒定律的确切含量守恒定律的确切含义义和表达式,知道定律的适用条件和表达式,知道定律的适用条件会用会用动动量守恒定律解决碰撞、爆炸等量守恒定律解决碰撞、爆炸等问题问题【素养思维脉络素养思维脉络】课前预习反馈课前预习反馈系统、内力和外力系统、内力和外力1系统系统相互作用的两个或几个物体组成一个力学相互作用的两个或几个物体组成一个力学_。2内力内力系统系统_物体间的相互作用力。物体间的相互作用力。3外力外力系统系统_的物体对系统的物体对系统_的物体的
2、作用力。的物体的作用力。系统系统知识点知识点 1内部内部以外以外以内以内动量守恒定律动量守恒定律1内容内容如如果果一一个个系系统统不不受受_,或或者者所所受受_的的矢矢量量和和为为零零,这这个个系系统统的总动量保持不变。的总动量保持不变。2表达式表达式对两个物体组成的系统,常写成:对两个物体组成的系统,常写成:p1p2_或或m1v1m2v2_3适用条件适用条件系统不受系统不受_或者所受或者所受_之和为零。之和为零。外力外力知识点知识点 2外力外力p1p2m1v1m2v2外力外力外力外力动量守恒定律的普适性动量守恒定律的普适性动动量量守守恒恒定定律律是是一一个个独独立立的的实实验验规规律律,它它
3、适适用用于于目目前前为为止止物物理理学学研研究究的的_领域。领域。一切一切知识点知识点 3判一判判一判(1)动量守恒定律适用于宏观物体,不适用于微观粒子。动量守恒定律适用于宏观物体,不适用于微观粒子。()(2)一个系统初、末状态动量大小相等,即动量守恒。一个系统初、末状态动量大小相等,即动量守恒。()(3)两两个个做做匀匀速速直直线线运运动动的的物物体体发发生生碰碰撞撞,这这两两个个物物体体组组成成的的系系统统动动量量守守恒恒。()(4)系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零。系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零。()(5)系系统统动动量量守守恒恒,动动能能不不一一定定守守恒恒,某某一一方方
4、向向上上动动量量守守恒恒,系系统统整整体体动动量量不一定守恒。不一定守恒。()思考辨析思考辨析选一选选一选(多选多选)下列四幅图所反映的物理过程中,系统动量守恒的是下列四幅图所反映的物理过程中,系统动量守恒的是()AC解解析析:A中中子子弹弹和和木木块块的的系系统统在在水水平平方方向向不不受受外外力力,竖竖直直方方向向所所受受合合力力为为零零,系系统统动动量量守守恒恒;B中中在在弹弹簧簧恢恢复复原原长长过过程程中中,系系统统在在水水平平方方向向始始终终受受墙墙的的作作用用力力,系系统统动动量量不不守守恒恒;C中中木木球球与与铁铁球球的的系系统统所所受受合合外外力力为为零零,系系统统动动量量守守
5、恒恒;D中中木块下滑过程中,斜面始终受挡板的作用力,系统动量不守恒。木块下滑过程中,斜面始终受挡板的作用力,系统动量不守恒。想一想想一想如如图图三三国国演演义义“草草船船借借箭箭”中中,若若草草船船的的质质量量为为m1,每每支支箭箭的的质质量量为为m,草草船船以以速速度度v1返返回回时时,对对岸岸士士兵兵万万箭箭齐齐发发,n支支箭箭同同时时射射中中草草船船,箭箭的的速速度度皆皆为为v,方方向向与与船船行行方方向向相相同同。由由此此,草草船船的的速速度度会会增增加加多多少少?(不不计计水的阻力水的阻力)课内互动探究课内互动探究对动量守恒定律的理解对动量守恒定律的理解在在光光滑滑的的水水平平面面上
6、上有有一一辆辆平平板板车车,一一个个人人站站在在车车上上用用大大锤锤敲敲打打车车的的左左端端,如如图图所所示示。在在连连续续的的敲敲打打下下,这这辆辆车车能持续地向右运动吗?能持续地向右运动吗?探究探究 一一 思考讨论思考讨论 1提提示示:当当把把锤锤头头打打下下去去时时,锤锤头头向向右右摆摆动动,系系统统总总动动量量要要为为零零,车车就就向向左左运运动动;举举起起锤锤头头时时,锤锤头头向向左左运运动动,车车就就向向右右运运动动。用用锤锤头头连连续续敲敲击击时时,车车只只是左右运是左右运动动,一旦,一旦锤头锤头不不动动,车车就会停下来,所以就会停下来,所以车车不能持不能持续续向右运向右运动动。
7、1研究对象研究对象两个或两个以上相互作用的物体组成的系统。两个或两个以上相互作用的物体组成的系统。2对系统对系统“总动量保持不变总动量保持不变”的理解的理解(1)系系统统在在整整个个过过程程中中任任意意两两个个时时刻刻的的总总动动量量都都相相等等,不不能能误误认认为为只只是是初初、末两个状态的总动量相等。末两个状态的总动量相等。(2)系统的总动量保持不变,但系统内每个物体的动量可能都在不断变化。系统的总动量保持不变,但系统内每个物体的动量可能都在不断变化。(3)系系统统的的总总动动量量指指系系统统内内各各物物体体动动量量的的矢矢量量和和,总总动动量量不不变变指指的的是是系系统统的的总动量的大小
8、和方向都不变。总动量的大小和方向都不变。归纳总结归纳总结3动量守恒定律成立的条件动量守恒定律成立的条件(1)理想守恒:系统不受外力或系统所受外力的矢量和为零。理想守恒:系统不受外力或系统所受外力的矢量和为零。(2)近近似似守守恒恒:系系统统所所受受外外力力的的矢矢量量和和虽虽不不为为零零,但但系系统统外外力力比比内内力力小小得得多多,如如碰碰撞撞问问题题中中的的摩摩擦擦力力、爆爆炸炸过过程程中中的的重重力力等等外外力力比比起起相相互互作作用用的的内内力力小小得得多多,可以忽略不计。可以忽略不计。(3)某某一一方方向向上上守守恒恒:系系统统所所受受外外力力的的矢矢量量和和虽虽不不为为零零,但但在
9、在某某个个方方向向上上的的分量为零,则在该方向上系统动量守恒。分量为零,则在该方向上系统动量守恒。4从从“五性五性”理解动量守恒定律理解动量守恒定律(1)系系统统性性:动动量量守守恒恒是是针针对对满满足足守守恒恒条条件件的的系系统统而而言言的的,系系统统改改变变,动动量量不一定守恒。不一定守恒。(2)矢量性:定律的表达式是一个矢量式。矢量性:定律的表达式是一个矢量式。a该式说明系统的总动量在任意两个时刻不仅大小相等,而且方向也相同。该式说明系统的总动量在任意两个时刻不仅大小相等,而且方向也相同。b在求系统的总动量在求系统的总动量pp1p2时,要按矢量运算法则计算。时,要按矢量运算法则计算。(3
10、)相相对对性性:动动量量守守恒恒定定律律中中,系系统统中中各各物物体体在在相相互互作作用用前前后后的的动动量量,必必须须相对于同一惯性系,各物体的速度通常均为相对于地的速度。相对于同一惯性系,各物体的速度通常均为相对于地的速度。(4)同同时时性性:动动量量守守恒恒定定律律中中p1、p2必必须须是是系系统统中中各各物物体体在在相相互互作作用用前前同同一时刻的动量,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。必须是系统中各物体在相互作用后同一时刻的动量。(5)普普适适性性:动动量量守守恒恒定定律律不不仅仅适适用用于于两两个个物物体体组组成成的的系系统统,也也适适用用于于多
11、多个个物物体体组组成成的的系系统统。不不仅仅适适用用于于宏宏观观物物体体组组成成的的系系统统,也也适适用用于于微微观观粒粒子子组组成成的的系统。系统。(1)分分析析动动量量守守恒恒时时要要着着眼眼于于系系统统,要要在在不不同同的的方方向向上上研研究究系系统统所所受受外外力力的的矢量和。矢量和。(2)要深刻理解动量守恒的条件。要深刻理解动量守恒的条件。(3)系系统统动动量量严严格格守守恒恒的的情情况况是是很很少少的的,在在分分析析守守恒恒条条件件是是否否满满足足时时,要要注注意对实际过程的理想化。意对实际过程的理想化。特别提醒特别提醒(多多选选)如如图图所所示示,光光滑滑水水平平面面上上两两小小
12、车车中中间间夹夹一一压压缩缩了了的的轻轻弹弹簧簧,两两手手分分别别按按住住小小车车,使使它它们们静静止止,对对两两车车及及弹弹簧簧组组成成的的系系统统,下下列列说说法法中中正正确确的是的是()A两手同时放开后,系统总动量始终为零两手同时放开后,系统总动量始终为零B先放开左手,后放开右手,此后动量不守恒先放开左手,后放开右手,此后动量不守恒C先放开左手,后放开右手,总动量向左先放开左手,后放开右手,总动量向左D无无论论是是否否同同时时放放手手,只只要要两两手手都都放放开开后后,在在弹弹簧簧恢恢复复原原长长的的过过程程中中,系系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零统总动量都保持不变,但系统
13、的总动量不一定为零ACD典例典例 1典例剖析典例剖析解解析析:当当两两手手同同时时放放开开时时,系系统统的的合合外外力力为为零零,所所以以系系统统的的动动量量守守恒恒,又又因因为为开开始始时时总总动动量量为为零零,故故系系统统总总动动量量始始终终为为零零,选选项项A正正确确;先先放放开开左左手手,左左边边的的小小车车就就向向左左运运动动,当当再再放放开开右右手手后后,系系统统所所受受合合外外力力为为零零,故故系系统统的的动动量量守守恒恒,放放开开右右手手时时总总动动量量方方向向向向左左,放放开开右右手手后后总总动动量量方方向向也也向向左左,故故选选项项B错错误而误而C、D正确。综合上述分析可知
14、选项正确。综合上述分析可知选项A、C、D正确。正确。1(2020北北京京市市通通州州区区高高二二下下学学期期段段考考)如如图图所所示示,两两木木块块A、B用用轻轻质质弹弹簧簧连连在在一一起起,置置于于光光滑滑的的水水平平面面上上。一一颗颗子子弹弹水水平平射射入入木木块块A,并并留留在在其其中中。在在子子弹弹打打中中木木块块A及及弹弹簧簧被被压压缩缩的的整整个个过过程程中中,对对子子弹弹、两两木木块块和和弹弹簧簧组组成成的的系系统统,下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A动量守恒、机械能守恒动量守恒、机械能守恒B动量守恒、机械能不守恒动量守恒、机械能不守恒C动量不守恒、机械能守恒动量不守恒、
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