高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册动量守恒定律教学演示ppt课件
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这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册动量守恒定律教学演示ppt课件,共30页。PPT课件主要包含了动量守恒定律,推导动量的变化,碰撞之前总动量,碰撞之后总动量,基本概念,表达式,②Δp0,守恒条件,思考与讨论,分析与比较等内容,欢迎下载使用。
第一节中我们通过分析一辆运动的小车碰撞一辆静止的小车,得出碰撞前后两小车的动量之和不变的结论。对于其他物体的碰撞也是这样的吗?怎样证明这一结论呢?这是一个普遍的规律吗?
静止站在光滑的冰面上,小孩推大人一把,他们各自往相反的方向运动,谁运动得更快一些?他们的总动量是多少?
相互作用的两个物体的动量改变
两个相互作用的物体碰撞前后满足动量之和不变,即总动量不改变。
问题1:单个物体动量改变的原因是什么?例如小球在光滑水平面上撞墙后反弹回来
原因:小球在碰撞过程中受到墙作用力的冲量,使它的 动量发生改变,且 F∆t=p′- p。
问题2:两个小球相撞后,它们的动量是否变化?动量改变的原因是什么?
两个小球相撞后,它们的各自的动量都发生改变,因为受到对方的冲量。
各自动量改变了多少呢?动量的改变量有什么关系吗?
一、相互作用的两个物体的动量改变
P=P1+P2=m1v1+m2v2
P’=P’1+P’2=m1v’1+m2v’2
∵ F1 = – F2
故 p = p'
在碰撞过程中,m1 所受 m2 对它的作用力是 F1,根据动量定理:
m2 所受 m1 对它的作用力是 F2,根据动量定理:
物理学家始终在寻求自然界万物运动的规律,其中包括在多变的世界里找出某些不变量。
1.系统:有相互作用的两个(或两个以上)物体构成一个系统
2.内力:系统中相互作用的各物体之间的相互作用力
3.外力:外部其他物体对系统的作用力
分析得到上述两球碰撞得出的结论的条件:
两球碰撞时除了它们相互间的作用力(系统的内力)外,还受到各自的重力和支持力 (外力)的作用,使它们彼此平衡。所以说m1和m2系统不受外力,或说它们所受的合外力为零。
1、系统的内力不改变系统的总动量
2、外力的冲量改变系统的动量
1、内容:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变
① P= P’ p1+p2=p1′+p2′ m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量
两物体动量增量大小相等、方向相反
①不受外力或F合=0(严格条件)(系统不受外力或所受外力的矢量和为零)
F内 》F外(近似条件)eg:爆炸、碰撞(系统所受外力之和不为零,但系统内物体间相互作用的内力远大于外力,外力相对来说可以忽略不计)
③某方向上外力之和为零,在这个方向上动量守恒(系统虽受外力,且不能忽略,但在某一方向上所受外力为0,则系统在这一方向上动量守恒)
两小车在运动过程中,相互排斥的磁力属于内力,整个系统的外力即重力和支持力的和为零,所以系统动量守恒。
木块B与水平桌面的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后,留要木块内,将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧(质量不可忽略)合在一起作为研究对象(系统),此系统从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的整个过程中,动量是否守恒 ?请说明理由。
木块B与水平桌面的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后,留要木块内,将弹簧压缩到最短,现将子弹、木块和弹簧(质量不可忽略)合在一起作为研究对象(系统),此系统从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的整个过程中,动量是否守恒 ?请说明理由。
假如将墙和弹簧去掉,问木块、子弹所组成的系统动量是否守恒 ?请说明理由。
假如将墙去掉,而换作另一块木块,问两木块、弹簧和子弹组成的系统动量是否守恒 ?请说明理由。
在光滑水平面的车上有一辆平板车,一个人站在车上用大锤敲打车的左端.在连续的敲打下,这辆车能持续地向右运动吗?说明理由.
①动量守恒定律不仅适用于正碰,也适用于斜碰;不仅适用于碰撞,也适用于任何形式的相互作用;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。
②定律既适用于宏观物体的相互作用,也适用于微观粒子的相互作用,不管是低速还是高速问题均适用。
适用范围————普遍适用
5、动量守恒定律四性 :
①系统性:描述的对象是由两个以上的物体构成的系统 。②矢量性 :系统内各物体相互作用前后均在同一直线上运动时,应首先选定正方向 。③相对性 :表达式中各速度必须是相对同一参考系。一般以地面为参考系。 ④同时性 :初态动量的速度都应该是互相作用前同一时刻的瞬时速度,末态动量中的速度都必须是相互作用后同一时刻的瞬时速度。
对课后习题进行详细分析,并在此基础之上进行思考和总结。
例题1、在下列几种现象中,动量守恒的是( )A、在静止的光滑水平面上,车上的人从车头走到车尾B、水平放置的轻弹簧,一端固定于墙上,另一端与置于光滑水平面上的物体相连,开始时弹簧已有伸长,放手后物体在弹力的作用下运动C、甲、乙两队进行拔河比赛,甲队获胜D、汽车拉着拖车在平直的公路上做匀速直线运动,某时刻拖车突然脱钩离开汽车,由于司机没有发觉而保持汽车的驱动力不变,在拖车没有完全停下来的任何一段时间
例题2、在列车编组站里,一辆质量m1=1.8×104kg的货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动,碰上一辆质量m2=2.2×104kg的静止货车,它们碰撞后结合在一起继续运动,求货车碰撞后的运动速度。
v是正值,表示两车结合后仍然沿坐标轴的方向运动,即仍然向右运动。
沿碰撞前货车运动的方向建立坐标轴,
设两车结合后的速度为v
v= 0.9 m/s
例题3、如图,小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞,碰后A球以v0/2的速率弹回,而B球以v0/3的速率向右运动,求A、B两球的质量之比?
4、写出动量守恒表达式,求解计算
6、应用动量守恒定律解题的步骤:
1、选取适当的研究对象(系统)
3、选定参考系,并选取正方向。确定初、末状态各物体的动量
2、进行受力分析,判断系统的动量是否守恒
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