1、动量守恒研究 实践经验告诉我们，当大卡车与轿车以 相同的速度 行驶时，大卡车比轿车停下来更困难。同样，质量相同 的两辆汽车以不同的速度行驶时，速度大的汽车比速度小的汽车停下来更困难。汽车的质量和速度都会影响刹车效果。物理学中用 动量描述这一运动特性。 一、动量 、定义 ：运动物体的质量和速度的乘积，叫做物体的动量 ， 用 p表示。 2、公式 ： p=mv 单位 ：在国际单位制中，动量的单位是 千克 米 /秒，符号是 kgm s。 3、矢量 ：方向与该时刻速度的方向相同。 4、 物理意义 ：描述物体运动状态的物理量 。比速度更能体现运动物体的作用效果 。 一、动量 5、 动量的变化 p：某个运动
2、过程（或时间间隔）末状态的动量 p 跟初状态的动量 p （矢量）之差，称为动量的变化（或动量的增量），即 p = p p 一维情况下，可转化为代数运算（ 先选取正方向 ）。 6、 动量与动能 ： （ 1）两者都是描述物体运动状态的物理量。 （ 2）动量是矢量，动能是标量。 一、动量 二、动量守恒定律 请观察 ：（ 1） 模拟 火箭发射过程 。 （视频）（ 2） 单摆小车 。 导入 问题 1？ 假如你置身于一望无际的冰面上，冰面绝对光滑，你能想出脱身的办法吗？ 问题 2？ 当两个物体相互作用时总动量会有什么变化呢？ (V1V2) 解：取向右为正方向 碰撞之前总动量： P=P1+P2=m11+m2
3、2 碰撞之后总动量 : P=P1+P2=m11+m22 理论推导 1 F1 = F2 )( 22221111 vmvmvmvm 即 故 p = p 在碰撞过程中 ,由牛顿第三定律知2211 amam tvva 111 tvva 222又 tvvmtvvm 222111 22112211 vmvmvmvm A B B B A A v1 v2 F1 F2 1v2v1、 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 。 22112211 vmvmvmvm 2、公式： 3、守恒条件为： a)系统不受外力或所受合外力为零（严格条件） c)某方向上外力之和为零，在这个
4、方向上成立 b)F内 远大于 F外 （近似条件） P= P 二、动量守恒定律 几个重要的概念 1系统：存在相互作用的几个物体所组成的整体，称为系统。系统可按解决问题的需要灵活选取。 2内力：系统内各个物体间的相互作用力称为内力。 3外力：系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力，称为外力。 动量守恒定律 4、适用对象： A:正碰、斜碰和任何形式的相互作用 B:由两个或者多个物体组成的系统 C:高速运动或低速运动的物体 D:宏观物体或微观物体 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。 系统所受的外力有：重力、地面对木块支持力、竖直墙
5、对弹簧的支持力，三者之和不为零，所以系统动量不守恒。 实验 课堂练习 一人静止于光滑的水平冰面上，现欲离开冰面，下列方法中可行的是（ ） A 向后踢腿 B 手臂向后摔 C 在冰面上滚动 D 脱下外衣水平抛出 D 例题 : 课本 应用动量守恒定律解题的步骤 1、 明确研究对象 ：将要发生相互作用的物体可视为系统。 2、 进行受力分析，运动过程分析 ：确定系统动量在研究过程中是否守恒？ 3、 明确始末状态： 一般来说，系统内的物体将要发生相互作用，和相互作用结束，即为作用过程的始末状态。 、选定 正方向 ，列动量守恒方程及相应辅助方程，求解作答。 例题 : 课本 例题：质量为 1000kg的轿车与
6、质量为 4000kg的货车迎面相撞。碰撞后两车绞在一起，并沿货车行驶方向运动一段路程后停止，从事故现场测出，两车相撞前，货车的行驶速度为 54km/h，撞后两车的共同速度为18km/h。该段公路对轿车的限速为 100km/h，试判断轿车是否超速行驶。 动量守恒定律 项目 公式 内容 应用对象 动量守恒条件 特点 系统不受外力或所受外力的合力为零，这个系统的动量就保持不变。 系统 系统不受外力或合外力为零，或满足系统内力远大于所受外力，或 某方向上外力之和为零，在这个方向上成立。 动量是矢量，式中动量的确定一般取地球为参照物，且相对同一参照物；同时性。 小 结 课后作业 课本练习题： 第 题 三
7、、动量守恒定律的应用 动量守恒的条件 1、系统不受外力 (理想化 )或系统所受合外力为零。 2、系统受外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多 ，如碰撞问题中的摩擦力 ,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来要小得多 ,且作用 时间极短 ,可以忽略不计。 3、系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上所受合外力为零 ，则系统在这个方向上动量守恒。 知识回顾 定义：原来静止的系统，当其中一部分运动时，另一部分向相反的方向运动，就叫做反冲运动。 动量守恒的应用之反冲运动 观察、体会： 模拟 火箭发射过程 单摆小车 反冲式水轮机 蒸汽炮车 喷气式飞机通过连续不断地向后喷射高速燃气，可以得到超过
8、音速的飞行速度。 法国幻影” 2000 11 )1()( vmMmvmMv 0)( 1 vmMmv由动量守恒得 ： 燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度 及质量比 共同决定 。 mM那么火箭在燃料燃尽时所能获得的最终速度与什么有关呢？ 中国新型自行榴弹炮 这门自行火炮的后面又增加了止退犁，看到了吗？他是起什么作用的呢？ D 反思： 系统所受外力的合力虽不为零，但在水平方向所受外力为零，故系统水平分向动量守恒。 课堂练习 如图，小车放在光滑的水平面上，将小球拉开到 一定角度，然后同时放开小球和小车，那么在以 后的过程中（ ） A.小球向左摆动时 ,小车也向左运动 , 且系统动量守恒 B.小球向左摆动时 ,小车则向右运动 , 且系统动量守恒 C.小球向左摆到最高点 ,小球的速度 为零而小车速度不为零 D.在任意时刻 ,小球和小车在水平方 向的动量一定大小相等、方向相反
