163动量守恒定律-yy课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《163动量守恒定律-yy课件.ppt》由用户(ziliao2023)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 163 动量 守恒定律 yy 课件
- 资源描述:
-
1、:1 1、能用、能用牛顿运动定律推导牛顿运动定律推导出动量守恒定律;出动量守恒定律;2 2、明确动量守恒定律与牛顿运动定律的关、明确动量守恒定律与牛顿运动定律的关系系 了解了解动量守恒定律的普适性动量守恒定律的普适性;3 3、理解系统内力远大于外力时动量近似守、理解系统内力远大于外力时动量近似守 恒,理解系统在某方向动量守恒的条件恒,理解系统在某方向动量守恒的条件;4 4、通过应用动量守恒定律,解决、通过应用动量守恒定律,解决碰撞、爆碰撞、爆 炸,某方向动量守恒炸,某方向动量守恒等问题等问题 .学习目标学习目标情景引入演示实验请大家仔细观察实验现象请大家仔细观察实验现象,你能否得到什么规律?你
2、能否得到什么规律?设光滑水平面上做匀速运动的两个小球,质量分别是设光滑水平面上做匀速运动的两个小球,质量分别是m1和和m2,沿着同一直线向相同的方向运动,速度分别是,沿着同一直线向相同的方向运动,速度分别是v1和和v2,且,且v1v2,经过一段时间后,经过一段时间后,m2追上了追上了m1两球发两球发生碰撞,碰撞后的速度分别是生碰撞,碰撞后的速度分别是v1和和v2。碰撞过程中第一。碰撞过程中第一球所受另一球对它的作用力是球所受另一球对它的作用力是F1,第二球所受另一球对它第二球所受另一球对它的作用力是的作用力是F2,试用试用牛顿定律牛顿定律分析两个小球的碰撞。分析两个小球的碰撞。理论推导思考下列
3、问题分析每个小球的受力。分析每个小球的受力。两个小球在碰撞过程中所受到的平均作用力两个小球在碰撞过程中所受到的平均作用力F1和和F2有什么关系?有什么关系?设两小球碰撞持续时间为设两小球碰撞持续时间为t,写出碰撞过程,写出碰撞过程中小球各自的加速度与所受到的平均作用力、中小球各自的加速度与所受到的平均作用力、碰撞前后速度的关系。碰撞前后速度的关系。两球在碰撞中所受的平均作用力两球在碰撞中所受的平均作用力F1和和F2是一对相是一对相互作用力,根据牛顿第三定律,它们互作用力,根据牛顿第三定律,它们大小相等,大小相等,方向相反方向相反;即:;即:F1=-F21、2两球的加速度分别是:两球的加速度分别
4、是:222111,mFamFa理论推导结合牛顿运动定律,推导得到一个什么表达式。结合牛顿运动定律,推导得到一个什么表达式。加速度与碰撞前后速度的关系是:加速度与碰撞前后速度的关系是:tvva111tvva222将上式联立整理得:将上式联立整理得:vmvmvmvm2112211上式表达式的含义什么?上式表达式的含义什么?两个小球碰撞前的总动量等于碰撞后的总动量。两个小球碰撞前的总动量等于碰撞后的总动量。即即碰撞过程中系统的总动量守恒。碰撞过程中系统的总动量守恒。2121pppp理论推导N1G1N2G2F1F2系统系统内力内力外力外力系统:系统:有相互作用的物体构成一个系统有相互作用的物体构成一个
5、系统 内力:系统中相互作用的各物体之间的相互作用力内力:系统中相互作用的各物体之间的相互作用力外力:外部其他物体对系统的作用力外力:外部其他物体对系统的作用力 动量守恒定律动量守恒定律1、内容:、内容:总总pp 如果一个如果一个系统不受外力系统不受外力,或者,或者所受外所受外力的矢量和为零力的矢量和为零,这个系统的总动量保,这个系统的总动量保持不变。持不变。2、公式表示:、公式表示:对于两个物体组成的系统,可表为:对于两个物体组成的系统,可表为:22112211vmvmvmvm(2)对)对“总动量保持不变总动量保持不变”的理解:的理解:系统的总动量的系统的总动量的大小和方向都不变大小和方向都不
6、变3、对动量守恒定律的理解、对动量守恒定律的理解(1)研究对象:)研究对象:动量守恒定律的研究对象为动量守恒定律的研究对象为两两个或两个以上相互作用的物体所组成的系个或两个以上相互作用的物体所组成的系统统系统的总动量保持不变,但系统的总动量保持不变,但系统内的每个物体系统内的每个物体的动量可能在不断变化的动量可能在不断变化。系统在系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等整个过程中任意两个时刻的总动量都相等,不能认为只有初、末状态才相等。但不能认为只有初、末状态才相等。但决不能认为决不能认为系统内的每一个物体的总动量都保持不变系统内的每一个物体的总动量都保持不变。系统不受系统不受外力外力作用作
7、用,这是理想化情形,如,这是理想化情形,如宇宙宇宙两星的碰撞,或微观粒子的碰撞两星的碰撞,或微观粒子的碰撞都可以视为这都可以视为这种情形种情形系统系统内物体之间的内力远远大于外力内物体之间的内力远远大于外力(例如(例如手手榴弹爆炸榴弹爆炸,内力远大于重力,重力可忽略),内力远大于重力,重力可忽略)。系统所受系统所受合外力不为零合外力不为零,但,但在某一方向上在某一方向上受力为零或内力远大于外力受力为零或内力远大于外力,则在,则在系统这一方系统这一方向上动量守恒向上动量守恒。(3)条件性:)条件性:3、对动量守恒定律的理解、对动量守恒定律的理解系统系统外力外力作用,当系统所受合外力为作用,当系统
8、所受合外力为0 0,如光,如光滑水平面上两物体的碰撞。滑水平面上两物体的碰撞。(4)矢量性:)矢量性:公式中的公式中的v1、v2、v1和和v2都是都是矢量,只有它们在同一直线上,矢量,只有它们在同一直线上,并先选定正并先选定正方向,确定各速度的正、负方向,确定各速度的正、负(表示方向表示方向)后,后,才能用代数方法运算,计算时还要注意才能用代数方法运算,计算时还要注意3、对动量守恒定律的理解、对动量守恒定律的理解(5)相对性)相对性公式公式中的中的v1、v2、v1和和v2应是应是相对同一参考系的速度相对同一参考系的速度,一般取相对地面的速,一般取相对地面的速度度(5)普适性)普适性动动量守恒定
9、律适合于目前为止量守恒定律适合于目前为止物理学物理学 研究的研究的一切领域一切领域,牛顿定律只适合研究,牛顿定律只适合研究宏观、低速宏观、低速问题问题动量守恒定律与牛顿运动定律在经典力学中动量守恒定律与牛顿运动定律在经典力学中都占有重要的地位。都占有重要的地位。牛顿运动定律从牛顿运动定律从“力力”的角度反映物体间的相互作用;动量守恒定的角度反映物体间的相互作用;动量守恒定律从律从“动量动量”的角度描述物体间的相互作用。的角度描述物体间的相互作用。牛顿运动定律涉及碰撞过程中的力,而牛顿运动定律涉及碰撞过程中的力,而动量动量守恒定律只涉及始、末两个状态,与碰撞过守恒定律只涉及始、末两个状态,与碰撞
10、过程中力的细节无关,可使问题大大简化。程中力的细节无关,可使问题大大简化。思考与讨论 木块木块B与水平桌面的接触是光滑的,子弹与水平桌面的接触是光滑的,子弹A沿水平方向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,动量是否守恒的整个过程中,动量是否守恒?请说明理由。?请说明理由。BA思考与讨论 假如将墙和弹簧去掉,问木块、子弹所组成
11、的系统动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量是否守恒?请说明理由。?请说明理由。N1N2系统系统内力内力外力外力思考与讨论GN3思考与讨论 假如将墙去掉,而换作另一块木块,问两木块、弹簧假如将墙去掉,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和子弹组成的系统动量是否守恒?请说明理由。?请说明理由。思考与讨论系统系统N1N2N4N7G内力内力N6N3N5N8外力外力思考与讨论N1 木块木块B与水平桌面的接触是光滑的,子弹与水平桌面的接触是光滑的,子弹A沿水平方向沿水平方向射入木块后,留要木块内,将弹簧压缩到最短,现将子射入木块后,留要木块内,将弹簧压缩到最
12、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,动量是否守恒的整个过程中,动量是否守恒?请说明理由。?请说明理由。系统系统N2N4N5N6外力外力G内力内力N3分析与比较教材资料分析思考与讨论思考与讨论教材教材P16 如图如图16.37所示,一个质量是所示,一个质量是0.2 kg的的钢球,以钢球,以2 m/s的速度斜射到坚硬的大的速度斜射到坚硬的大理石板上,入射的角度是理石板上,入射的角度是45,碰撞,碰撞后被斜着弹出弹出的角度
13、也是后被斜着弹出弹出的角度也是图图16.3-745,速度大小仍为,速度大小仍为2 m/s.请你用作图的方法求出钢球动量请你用作图的方法求出钢球动量变化的大小和方向变化的大小和方向点拨点拨动量动量p是矢量,动量变化是矢量,动量变化ppp也是矢量,当初动也是矢量,当初动量量p、末动量、末动量p不在同一直线上时,求不在同一直线上时,求p时应按矢量的运算时应按矢量的运算规则规则(平行四边形定则平行四边形定则)进行运算进行运算动量变化动量变化ppp.可写成可写成ppp,即矢量即矢量p可看成是矢量可看成是矢量p和和p的合矢量,的合矢量,也就是说也就是说p是以是以p和和p为邻边的平行四为邻边的平行四边形的对
14、角线如图所示,由于边形的对角线如图所示,由于p和和p互相垂直且大小相等,所以互相垂直且大小相等,所以p的方向竖的方向竖直向上,大小为直向上,大小为 在列车编组站里,一辆在列车编组站里,一辆 m1=1.8104 kg 的货车在平直轨道上以的货车在平直轨道上以 v1=2 m/s 的速度运动,碰的速度运动,碰上一辆上一辆 m2=2.2104 kg 的静止货车,它们碰撞的静止货车,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。后结合在一起继续运动,求货车碰撞后的运动速度。v1m2m1例题例题 1本题中相互作用的系统是什么?本题中相互作用的系统是什么?分析系统受到哪几个外力的作用?是否符合动量分
15、析系统受到哪几个外力的作用?是否符合动量守恒的条件?守恒的条件?本题中研究的是哪一个过程?该过程的初状态本题中研究的是哪一个过程?该过程的初状态和末状态分别是什么?和末状态分别是什么?代入数值,得代入数值,得v=0.9 m/s即两车接合后以即两车接合后以0.9m/s的速度沿着第一辆车原来的速度沿着第一辆车原来运动的方向继续运动运动的方向继续运动参考解答参考解答解:取两辆货车在碰撞前运动方向为正方向,设解:取两辆货车在碰撞前运动方向为正方向,设两车接合后的速度为两车接合后的速度为v,则两车碰撞前的总动量则两车碰撞前的总动量为为m1v1,碰撞后的总动量为,碰撞后的总动量为(m1+m2)v,由动量守
16、由动量守恒定律可得:恒定律可得:(m1+m2)v=m1v12111mmvmv一枚在空中飞行的导弹,质量为一枚在空中飞行的导弹,质量为 m,在某点的速度为,在某点的速度为 v,方向水,方向水平,如图所示。导弹在该点突然炸平,如图所示。导弹在该点突然炸裂成两块,其中质量为裂成两块,其中质量为 m1 的一块的一块沿着与沿着与 v 相反的方向飞去,速度相反的方向飞去,速度 v1。求炸裂后另一块的速度。求炸裂后另一块的速度 v2。分析分析导弹在空中爆炸时所受合外力应是它受导弹在空中爆炸时所受合外力应是它受到的重力到的重力G(m1+m2)g,可见系统的动,可见系统的动量并不守恒。但爆炸的内力远大于所受量并
17、不守恒。但爆炸的内力远大于所受的外力即重力,系统的动量可以看作近的外力即重力,系统的动量可以看作近似守恒。似守恒。例题例题 2参考解答:参考解答:解解:取炸裂前速度取炸裂前速度v的方向为正方向,根据动的方向为正方向,根据动量守恒定律,可得量守恒定律,可得 m1v1+(m-m1)v2=mv 解得解得:1112mmvmmvv 选定的研究对象是什么?选定的研究对象是什么?系统所受到的力有哪一些?系统所受到的力有哪一些?在水平方向是否符合动量守恒的条件?在水平方向是否符合动量守恒的条件?分析回答分析回答在水平轨道上放置一门质量为在水平轨道上放置一门质量为M的炮车,发射炮弹的质量为的炮车,发射炮弹的质量
18、为m,炮车与轨道间摩擦力不计,当炮车与轨道间摩擦力不计,当炮身与水平方向成炮身与水平方向成角发射炮弹角发射炮弹时,炮弹相对于炮身的出口速时,炮弹相对于炮身的出口速度为度为v0,试求炮车后退的速度有,试求炮车后退的速度有多大?多大?例题例题 3v0 注意注意v v0 0是炮是炮 弹相对炮弹相对炮 身的速度身的速度解解:以以v v0 0在水平方向的分量为正在水平方向的分量为正方向方向,则炮弹对地的水平分速度则炮弹对地的水平分速度为:为:vx=v v0 0cos-vcos-v 据水平方向动量守恒得:据水平方向动量守恒得:m(vm(v0 0cos-v)-Mv=0cos-v)-Mv=0解得:解得:mMm
19、vvcos0小结小结:当系统受到的合外力不为零时,系统总动量不当系统受到的合外力不为零时,系统总动量不 守恒,但系统在某一方向上不受外力或者所受守恒,但系统在某一方向上不受外力或者所受 外力之和为零时,则这个方向上的动量守恒,外力之和为零时,则这个方向上的动量守恒,或者说总动量在该方向上的分量守恒或者说总动量在该方向上的分量守恒应用动量守恒定律解题的一般步骤:应用动量守恒定律解题的一般步骤:1 1、明确研究对象(选某个物体或某几个物体、明确研究对象(选某个物体或某几个物体构成的系统)。构成的系统)。2 2、对研究对象进行受力分析,判断是否满足、对研究对象进行受力分析,判断是否满足动量守恒的条件
20、。(前面介绍的三种情况)。动量守恒的条件。(前面介绍的三种情况)。3 3、条件成立,则根据动量守恒定律列方程。、条件成立,则根据动量守恒定律列方程。(注意要选取正方向)。(注意要选取正方向)。4 4、求解,验证。、求解,验证。动量复习课动量复习课第二部分:动量守恒定律及应用第二部分:动量守恒定律及应用重点题型重点题型1.判断动量守恒的题目(方法:按守恒条件判断)判断动量守恒的题目(方法:按守恒条件判断)1木块木块a和和b用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,面上,a紧靠在墙壁上,在紧靠在墙壁上,在b上施加向左的水平力使弹上施加向左的水平力使弹簧压缩,如图所示
21、,当撤去外力后,下列说法中正确簧压缩,如图所示,当撤去外力后,下列说法中正确的是的是 Aa尚未离开墙壁前,尚未离开墙壁前,a和和b系统的动量守恒系统的动量守恒Ba尚未离开墙壁前,尚未离开墙壁前,a与与b系统的动量不守恒系统的动量不守恒Ca离开墙后,离开墙后,a、b系统动量守恒系统动量守恒Da离开墙后,离开墙后,a、b系统动量不守恒系统动量不守恒2分析下列情况中系统的动量是否守恒分析下列情况中系统的动量是否守恒 A.如图如图1所示,小车停在光滑水平面上,车上的所示,小车停在光滑水平面上,车上的人在车上走动时,对人与车组成的系统人在车上走动时,对人与车组成的系统B.子弹射入放在光滑水平面上的木块中
22、,对子子弹射入放在光滑水平面上的木块中,对子弹与木块组成的系统弹与木块组成的系统(如图如图2)C.子弹射入紧靠墙角的木块中,对子弹与木块子弹射入紧靠墙角的木块中,对子弹与木块组成的系统组成的系统D.斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时图1图23 3如图所示,光滑水平面上两小车中间夹一压如图所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧,两手分别按住小车,使它们静缩了的轻弹簧,两手分别按住小车,使它们静止,若以两车及弹簧组成系统,则下列说法中止,若以两车及弹簧组成系统,则下列说法中正确的是正确的是()()A 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
23、终为零B B先放开左手,后放开右手后动量不守恒先放开左手,后放开右手后动量不守恒C 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 D无论何时放手,只要两手都放开后在弹簧恢无论何时放手,只要两手都放开后在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量保持不变,但系复原长的过程中,系统总动量保持不变,但系统的总动量不一定为零统的总动量不一定为零4某同学把两块大小不同的木块用细线连接,某同学把两块大小不同的木块用细线连接,中间夹一被压缩的弹簧,如图所示,将这一系中间夹一被压缩的弹簧,如图所示,将这一系统至于光滑的水平桌面上,烧断细线,观察物统至于光滑的水平桌面上,烧断细线,观察物体的运
24、动情况,进行必要的测量,验证物体间体的运动情况,进行必要的测量,验证物体间相互作用时动量守恒。相互作用时动量守恒。该同学还必须有的器材是该同学还必须有的器材是_。需要直接测量的数据是需要直接测量的数据是_。用所得数据验证动量守恒的关系式为用所得数据验证动量守恒的关系式为_。2.根据动量守恒判断运动情况根据动量守恒判断运动情况1.1.小车静止在光滑的水平面上,小车静止在光滑的水平面上,A A、B B二人分别二人分别站在车的左、右两端,站在车的左、右两端,A A、B B二人同时相向运动,二人同时相向运动,此时小车向左运动,下述情况可能是此时小车向左运动,下述情况可能是()()A AA A、B B质
25、量相等,速率相等质量相等,速率相等 B BA A、B B质量相等,质量相等,A A的速度小的速度小C CA A、B B速率相等,速率相等,A A的质量大的质量大 D DA A、B B速率相等,速率相等,B B的质量大的质量大2 2船静止在水中,若水的阻力不计,当先后船静止在水中,若水的阻力不计,当先后以相对地面相等的速率,分别从船头与船尾以相对地面相等的速率,分别从船头与船尾水平抛出两个质量相等的物体,抛出时两物水平抛出两个质量相等的物体,抛出时两物体的速度方向相反,则两物体抛出以后,船体的速度方向相反,则两物体抛出以后,船的状态是的状态是 ()()A A仍保持静止状态仍保持静止状态 B B船
展开阅读全文