高中物理 模塊綜合 復(fù)合場(chǎng)中的特殊物理模型課件 新人教版選修3-1 (97)

1、 光滑桌面上有光滑桌面上有A A、B B兩個(gè)小球。球兩個(gè)小球。球A A的質(zhì)量為的質(zhì)量為0.3 kg0.3 kg, ,以以8 m/s8 m/s的速度跟質(zhì)量的速度跟質(zhì)量0.1 kg0.1 kg的靜止的球的靜止的球B B發(fā)生碰撞發(fā)生碰撞, ,碰撞后碰撞后球球B B的速度變?yōu)榈乃俣茸優(yōu)? m/s9 m/s, ,球球A A的速度變?yōu)榈乃俣茸優(yōu)? m/s5 m/s, ,方向與原來相方向與原來相同。根據(jù)數(shù)據(jù)同。根據(jù)數(shù)據(jù), ,小明對(duì)碰撞規(guī)律做了如下幾項(xiàng)猜想。小明對(duì)碰撞規(guī)律做了如下幾項(xiàng)猜想。 1 1、碰撞后球、碰撞后球B B獲得了速度獲得了速度, ,是否是球是否是球A A把速度傳遞給球把速度傳遞給球B B？2

2、2、碰撞后球、碰撞后球B B獲得了動(dòng)能獲得了動(dòng)能, ,是否是球是否是球A A把動(dòng)能傳遞給球把動(dòng)能傳遞給球B B？3 3、請(qǐng)你根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)猜想：有一個(gè)什么物理量、請(qǐng)你根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)猜想：有一個(gè)什么物理量, ,在在 這次碰撞中這次碰撞中, ,球球B B所增加的這個(gè)量與球所增加的這個(gè)量與球A A所減小的這個(gè)所減小的這個(gè) 量相等？請(qǐng)計(jì)算表明。量相等？請(qǐng)計(jì)算表明。思考題：思考題： 最先提出動(dòng)量具有守恒性思想的是法國科最先提出動(dòng)量具有守恒性思想的是法國科學(xué)家學(xué)家笛卡兒笛卡兒 , ,把運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和速率的乘積叫把運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和速率的乘積叫做動(dòng)量做動(dòng)量, ,忽略了動(dòng)量的方向性。忽略了動(dòng)量的方向性。

3、16681668年年, ,惠更斯惠更斯明確提出動(dòng)量的守恒性和方明確提出動(dòng)量的守恒性和方向性。向性。 牛頓牛頓把笛卡兒的定義做了修改把笛卡兒的定義做了修改, ,明確的用物明確的用物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動(dòng)量更清楚的表示體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動(dòng)量更清楚的表示動(dòng)量的守恒性和方向性動(dòng)量的守恒性和方向性有關(guān)動(dòng)量的發(fā)展史有關(guān)動(dòng)量的發(fā)展史閱讀教材回答下列問題閱讀教材回答下列問題 一、動(dòng)量一、動(dòng)量1、概念：、概念：在物理學(xué)中在物理學(xué)中, ,物體的物體的質(zhì)量質(zhì)量m m和和速度速度v v的乘積叫做的乘積叫做動(dòng)量動(dòng)量。2、定義式：、定義式：p= m v4、單位：、單位：千克米每秒千克米每秒, ,符號(hào)是符號(hào)是 k

4、gkgm/sm/s5、對(duì)動(dòng)量的理解：、對(duì)動(dòng)量的理解：（1 1）矢量性）矢量性運(yùn)算遵照平行四邊形定則運(yùn)算遵照平行四邊形定則（2 2）瞬時(shí)性）瞬時(shí)性狀態(tài)量狀態(tài)量（3 3）相對(duì)性）相對(duì)性物體的動(dòng)量與物體的動(dòng)量與參照物參照物的選擇有關(guān)的選擇有關(guān)（方向與速度方向相同）（方向與速度方向相同）3、物理意義：、物理意義：從動(dòng)力學(xué)的角度描述物體運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)討論一下動(dòng)量和動(dòng)能的關(guān)系討論一下動(dòng)量和動(dòng)能的關(guān)系1 1、都是描述物體運(yùn)動(dòng)過程中某一時(shí)刻的狀態(tài)。、都是描述物體運(yùn)動(dòng)過程中某一時(shí)刻的狀態(tài)。2 2、動(dòng)量是矢量、動(dòng)量是矢量, ,動(dòng)能是標(biāo)量動(dòng)能是標(biāo)量3 3、定量關(guān)系、定量關(guān)系22kPmE討論一下動(dòng)量和動(dòng)能的關(guān)系討論一下動(dòng)

5、量和動(dòng)能的關(guān)系212KEmVpmV 動(dòng)量發(fā)生變化時(shí)動(dòng)量發(fā)生變化時(shí), ,動(dòng)能不一定發(fā)生變化動(dòng)能不一定發(fā)生變化 動(dòng)能發(fā)生變化時(shí)動(dòng)能發(fā)生變化時(shí), ,動(dòng)量一定發(fā)生變化動(dòng)量一定發(fā)生變化動(dòng)量發(fā)生變化速度大小改變方向不變速度大小不變方向改變速度大小和方向都改變動(dòng)能改變動(dòng)能改變動(dòng)能不變動(dòng)能不變動(dòng)能改變動(dòng)能改變?cè)囉懻撘韵聨追N運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量變化情況試討論以下幾種運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量變化情況物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)物體做自由落體運(yùn)動(dòng)物體做自由落體運(yùn)動(dòng)物體做平拋運(yùn)動(dòng)物體做平拋運(yùn)動(dòng)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)量大小、方向均不變動(dòng)量大小、方向均不變動(dòng)量方向不變動(dòng)量方向不變, ,大小隨時(shí)間而增大大小隨時(shí)間而增大動(dòng)量

6、方向時(shí)刻改變動(dòng)量方向時(shí)刻改變, ,大小隨時(shí)間而增大大小隨時(shí)間而增大動(dòng)量方向時(shí)刻改變動(dòng)量方向時(shí)刻改變, ,大小不變大小不變二、動(dòng)量的變化量二、動(dòng)量的變化量1.1.定義：定義：2.2.表達(dá)式：表達(dá)式：注意方向21PPPm V方向與方向與v v的方向相同的方向相同物體的末動(dòng)量減去初動(dòng)量物體的末動(dòng)量減去初動(dòng)量, ,叫做叫做動(dòng)量的變化量。動(dòng)量的變化量。例例1、一個(gè)質(zhì)量是、一個(gè)質(zhì)量是0.1kg的鋼球的鋼球,以以6m/s的速度的速度水平向右運(yùn)動(dòng)水平向右運(yùn)動(dòng),碰到一個(gè)堅(jiān)硬物后被彈回碰到一個(gè)堅(jiān)硬物后被彈回,沿著沿著同一直線以同一直線以6m/s的速度水平向左運(yùn)動(dòng)（如的速度水平向左運(yùn)動(dòng)（如圖）圖）,碰撞前后鋼球的動(dòng)

7、量各是多少？碰撞前碰撞前后鋼球的動(dòng)量各是多少？碰撞前后鋼球的動(dòng)量變化了多少？后鋼球的動(dòng)量變化了多少？例例2、一質(zhì)量為、一質(zhì)量為0.5kg的木塊以的木塊以10m/s速度沿傾角為速度沿傾角為300的光滑斜面向上滑動(dòng)（設(shè)斜面足夠長）的光滑斜面向上滑動(dòng)（設(shè)斜面足夠長）, 求木求木塊在塊在1s末的動(dòng)量末的動(dòng)量 和和3s內(nèi)的動(dòng)量變化量的大?。績?nèi)的動(dòng)量變化量的大?。浚╣=10m/s2）參考答案：參考答案：2.5 kg m/s 7.5 kg m/s思考：在運(yùn)算動(dòng)量變化量時(shí)應(yīng)該注意什么？思考：在運(yùn)算動(dòng)量變化量時(shí)應(yīng)該注意什么？例例3 3、兩小球的質(zhì)量分別是、兩小球的質(zhì)量分別是m m1 1和和m m2 2, ,且且

8、m m1 1=2m=2m2 2, ,當(dāng)它們的動(dòng)能相等時(shí)當(dāng)它們的動(dòng)能相等時(shí), ,它它們的動(dòng)量大小之比是們的動(dòng)量大小之比是 _._.2 :1答案：例例4 4、質(zhì)量為、質(zhì)量為10kg10kg的物體的物體, ,當(dāng)其速率由當(dāng)其速率由3m/s3m/s變?yōu)樽優(yōu)?m/s4m/s時(shí)時(shí), ,它的動(dòng)量變化量它的動(dòng)量變化量pp的大小不可能的是（的大小不可能的是（ ）A A、10kgm/s B10kgm/s B、50kgm/s50kgm/sC C、70kgm/s D70kgm/s D、90kgm/s90kgm/s參考答案：參考答案：D地面光滑地面光滑, ,小球以小球以V V做勻速直線運(yùn)動(dòng)。做勻速直線運(yùn)動(dòng)。動(dòng)量不變動(dòng)量不

9、變發(fā)生碰撞后發(fā)生碰撞后, ,小球反彈。小球反彈。動(dòng)量變化動(dòng)量變化引起小球動(dòng)量變化的原因是什么？引起小球動(dòng)量變化的原因是什么？發(fā)生碰撞發(fā)生碰撞小球受到力的作用小球受到力的作用單個(gè)物體單個(gè)物體對(duì)于單個(gè)物體對(duì)于單個(gè)物體,動(dòng)量不變的條件是：動(dòng)量不變的條件是：力力外界對(duì)物體施外界對(duì)物體施加的力加的力,簡稱外簡稱外力力力力 碰撞后碰撞后, ,A A、B B小球各自動(dòng)量有沒有變化？小球各自動(dòng)量有沒有變化？ 碰撞后碰撞后, ,A A、B B小球的總動(dòng)量是否發(fā)生變化？小球的總動(dòng)量是否發(fā)生變化？ 將將ABAB看作一個(gè)系統(tǒng)看作一個(gè)系統(tǒng), ,相互作用力可以看相互作用力可以看作系統(tǒng)內(nèi)力作系統(tǒng)內(nèi)力, ,則系統(tǒng)受到的外力為

10、零。則系統(tǒng)受到的外力為零。兩個(gè)物體兩個(gè)物體三、動(dòng)量守恒定律三、動(dòng)量守恒定律1 1、內(nèi)容、內(nèi)容 一個(gè)系統(tǒng)不受外力或受到外力一個(gè)系統(tǒng)不受外力或受到外力 的合力為零的合力為零, ,這個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)量保持這個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)量保持 不變不變, ,這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)量守恒定律這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)量守恒定律. .2 2、表達(dá)式、表達(dá)式 m1v1+ m2v2 = m1v/1+ m2v/23 3、條件、條件系統(tǒng)不受外力或受到外力的合力為零系統(tǒng)不受外力或受到外力的合力為零. .p1+ p2= p1/+ p2/ p1+p2= 0 p1= -p2 （ p1/ - p1）+ （p2/ - p2） = 0具體表現(xiàn)為以下幾種情況：具體表現(xiàn)為以

11、下幾種情況：系統(tǒng)不受外力；系統(tǒng)不受外力；系統(tǒng)受到外力系統(tǒng)受到外力,但外力的合力為零；但外力的合力為零；具體表現(xiàn)為以下幾種情況：具體表現(xiàn)為以下幾種情況：GG具體表現(xiàn)為以下幾種情況：具體表現(xiàn)為以下幾種情況：要求一：正確判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒；要求一：正確判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒；要求二：正確運(yùn)用守恒條件解決實(shí)際問題；要求二：正確運(yùn)用守恒條件解決實(shí)際問題； 關(guān)于動(dòng)量守恒的條件關(guān)于動(dòng)量守恒的條件,正確是正確是( )A只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力,動(dòng)量不可能守恒動(dòng)量不可能守恒B只要系統(tǒng)內(nèi)某個(gè)物體做加速運(yùn)動(dòng)只要系統(tǒng)內(nèi)某個(gè)物體做加速運(yùn)動(dòng),動(dòng)量就不守恒動(dòng)量就不守恒C只要系統(tǒng)所受合外力恒定只要系統(tǒng)所受合外

12、力恒定,動(dòng)量守恒動(dòng)量守恒D只要系統(tǒng)所受外力的合力為零只要系統(tǒng)所受外力的合力為零,動(dòng)量守恒動(dòng)量守恒D 例例 1例例 2例例 3 質(zhì)量為質(zhì)量為m1的貨車在平直軌道上以的貨車在平直軌道上以V的速度的速度運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng),碰上質(zhì)量為碰上質(zhì)量為m2的一輛靜止貨車的一輛靜止貨車,它們碰撞它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)后結(jié)合在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng),判斷貨車在碰撞過程判斷貨車在碰撞過程中系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒。中系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒。例例 4m 1m 2 如圖如圖,木塊和彈簧相連放在光滑的水平面木塊和彈簧相連放在光滑的水平面上上,子彈子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊沿水平方向射入木塊后留在木塊B內(nèi)內(nèi),入射時(shí)間極短入射時(shí)間極短,之后木塊

13、將彈簧壓縮之后木塊將彈簧壓縮,關(guān)于子彈關(guān)于子彈和木塊組成的系統(tǒng)和木塊組成的系統(tǒng),下列說法中正確的是（下列說法中正確的是（ ）例例 5A從子彈開始射入到彈簧壓縮到最短的過程中從子彈開始射入到彈簧壓縮到最短的過程中, 系統(tǒng)動(dòng)量守恒系統(tǒng)動(dòng)量守恒B子彈射入木塊的過程中子彈射入木塊的過程中,系統(tǒng)動(dòng)量守恒系統(tǒng)動(dòng)量守恒C木塊壓縮彈簧的過程中木塊壓縮彈簧的過程中,系統(tǒng)動(dòng)量守恒系統(tǒng)動(dòng)量守恒D上述任何一個(gè)過程動(dòng)量均不守恒上述任何一個(gè)過程動(dòng)量均不守恒 B 例例 5 地面光滑地面光滑, ,質(zhì)量為質(zhì)量為mm的小球從半徑為的小球從半徑為R R、光、光滑的半圓槽（質(zhì)量為滑的半圓槽（質(zhì)量為MM）的）的A A點(diǎn)由靜止滑下點(diǎn)由靜

14、止滑下, ,A A、B B等高等高, ,如圖所示如圖所示, ,當(dāng)當(dāng)mm運(yùn)動(dòng)到槽的最低點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)到槽的最低點(diǎn)時(shí), ,請(qǐng)請(qǐng)判斷從判斷從A A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c c點(diǎn)過程中點(diǎn)過程中, ,動(dòng)量是否守恒。動(dòng)量是否守恒。 例例 6A A、B B 兩個(gè)小球發(fā)生碰撞兩個(gè)小球發(fā)生碰撞, ,判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒：判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒：1 1、地面光滑、地面光滑系統(tǒng)不受外力或受到外力的合力為零系統(tǒng)不受外力或受到外力的合力為零. .條件條件2 2、地面不光滑、地面不光滑守守 恒恒不能確定不能確定例例 71 1、若地面光滑、若地面光滑, ,則燒斷細(xì)線后則燒斷細(xì)線后, ,系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒？系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒？mA mB 3 2A A、B B 兩輛小車之間連接一根被壓縮了的彈簧后兩輛小車之間連接一根被壓縮了的彈簧后用細(xì)線栓住用細(xì)線栓住, ,現(xiàn)繞斷細(xì)線?，F(xiàn)繞斷細(xì)線。2 2、若地面不光滑、若地面不光滑, ,它們與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同它們與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同, , 則燒斷細(xì)線后則燒斷細(xì)線后, ,系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒？系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒？守守 恒恒不守恒不守恒例例 8 如圖如圖4 4所示所示, ,已知已知 mA mB 3 2, ,原來靜止在小原來靜止在小車車C C上上, ,它們與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同它們與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,