第一章

動量守恒定律第3節

動量守恒定律新教材人教版物理（高中選擇性必修第一冊）新課引入課堂引入第一節中我們通過分析一輛運動的小車碰撞一輛靜止的小車(一維碰撞)，得出碰撞前后兩輛小車動量之和不變的結論。對于冰壺等物體的碰撞也是這樣嗎？怎樣證明這一結論呢？這是一個普遍的規律嗎相互作用的兩個物體的動量改變如何研究？相互作用的兩個物體的動量改變01動量守恒定律02學習目標動量守恒定律的普適性03新課引入課堂引入動量定理給出了單個物體在一個過程中所受力的沖量與它在這個過程始末的動量變化的關系，即FΔt＝p′－p

。如果利用動量定理研究相互作用的兩個物體，能得出怎樣的關系呢？F·Δt=

mv'

–mv0=ΔpFvv'Fm1m2回顧：思考：

ABm2m1m2m1m2m1

AB光滑F1F21.用動量定理推導兩物體碰撞前后的總動量的關系（兩物體勻速，且v2>v1）對m2：由動量定理得：對m1：由牛頓第三定律得：新課講授推導結果：一、探究相互作用的兩個物體的動量改變新課講授一、探究相互作用的兩個物體的動量改變由牛頓第二定律得：對m2：對m1：由牛頓第三定律得：推導結果：系統內力外力幾個概念：2.用牛頓運動定律推導兩物體碰撞前后的總動量的關系（兩物體勻速，且v2>v1）

ABm2m1m2m1m2m1

AB光滑F1F2m2m1系統：有相互作用的兩個（或兩個以上）物體構成一個力學系統內力：系統中相互作用的各物體之間的相互作用力外力：外部其他物體對系統的作用力N1G1N2G2F2F1系統內力外力新課講授一、探究相互作用的兩個物體的動量改變思考1：若水平面不光滑，是否還有以上的推導結果？思考2：要使推導結果成立，應該滿足什么條件？新課講授二、動量守恒定律1.內容：如果一個系統不受外力，或者所受外力的矢量和為零，這個系統的總動量保持不變。2.表達式：3.條件：①系統不受外力（理想條件）或所受合外力為零（實際條件）②雖然受外力不為零，但內力>>外力，且作用時間極短，如爆炸，碰撞類問題（近似條件）③雖然受外力不為零，但某方向上不受外力，則該方向動量守恒。（某方向動量守恒，系統動量實際不一定守恒）（單向條件）（1）p＝p′或

m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′（2）Δp＝0或

p′－p＝0（3）Δp1＝－Δp2或

m1Δv1＝－m2Δv2（整個作用過程都保持不變）對條件①的理解與思考：如圖所示，靜止的兩輛小車用細線相連，中間有一個壓縮了的輕彈簧。（1）燒斷細繩后，由于彈力的作用，兩輛小車分別向左、右運動，它們獲得了動量，它們的總動量是否增加了？（2）燒斷細繩后，按住左邊的小車，由于彈力的作用，右邊小車向右運動，右邊小車獲得了動量，那么它們的總動量是否守恒？（3）燒斷細繩后，按住左邊的小車，由于彈力的作用，右邊小車向右運動，當彈簧恢復原長時，松開左邊小車，哪個過程它們的總動量不守恒，哪個過程它們的總動量守恒？新課講授二、動量守恒定律（彈簧類問題）例題1:在列車編組站里，一輛m1=1.8×104kg

的貨車在平直軌道上以v1=2m/s的速度運動，碰上一輛m2=2.2×104kg的靜止貨車，它們碰撞后結合在一起繼續運動，求貨車碰撞后的運動速度。（1）本題中相互作用的系統是什么？（2）分析系統受到哪幾個外力的作用？是否符合動量守恒的條件？重力

G、摩擦力

f、支持力

N外力遠小于內力動量守恒

m1m2系統N1N2F2F1G1G2分析：新課講授二、動量守恒定律對條件②的理解與思考：f1f2（碰撞，爆炸類問題）例題2:

一枚在空中飛行的火箭，質量為m，在某點的速度為v，方向水平，燃料即將耗盡。火箭在該點突然炸裂成兩塊，其中質量為m1的一塊沿著與v相反的方向飛去，速度為v1

。求炸裂后另一塊的速度v2。解：火箭炸裂前的總動量為：火箭炸裂后的總動量為：根據動量守恒定律可得：解得：x0

m1v新課講授二、動量守恒定律對條件②的理解與思考：

新課講授二、動量守恒定律對條件③的理解與思考：例題1:如圖所示,一輛沙車的總質量為m0,靜止于光滑的水平面上。一個質量為m的物體A以速度v落入沙車中,v與水平方向成θ角,請思考:如果把沙車和物體A看作一個系統,那么系統的動量守恒嗎物體落入沙車后車的速度v'是多少提示:物體和車作用時總動量不守恒,而水平面光滑,系統在水平方向上動量守恒,即

mvcos

θ=(m0+m)v',得

,方向與

v的水平分量方向相同。新課講授二、動量守恒定律對條件③的理解與思考：（某單一方向動量守恒問題）例題2:斜面置于光滑水平面上，木塊沿光滑斜面滑下，則木塊與斜面組成的系統受到幾個作用力？哪些力是內力？哪些是外力？系統動量守恒嗎？分析:NMgmgN1N′1單擺小車①找：找研究對象(系統包括那幾個物體)和研究過程；②析：進行受力分析，判斷系統動量是否守恒(或在某一方向是否守恒)；③定：規定正方向，確定初末狀態動量正負號，畫好分析圖；④列：由動量守恒定律列方程；⑤算：合理進行運算，得出最后的結果，并對結果進行分析。應用動量守恒定律解題的基本步驟和方法：新課講授應用總結：新課講授二、動量守恒定律生活場景（低速宏觀）的應用速滑接力比賽斯諾克比賽冰壺比賽新課講授新課講授三、動量守恒定律的普適性正負電子對撞實驗宇宙大爆炸原子核裂變反應高速微觀領域的應用①動量守恒定律不僅適用于宏觀、低速問題，而且適用于高速、微觀的問題。②動量守恒定律是一個獨立的實驗規律,它適用于目前為止物理學研究的一切領域。課堂小結動量守恒定律（2）公式：m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'；m1?v1=-m2?v2（3