高中物理動(dòng)量-動(dòng)量守恒定律選修3-5省名師優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

第二節(jié)動(dòng)量動(dòng)量守恒定律1/24在物理學(xué)中什么叫動(dòng)量？它單位是什么？你是怎樣了解動(dòng)量這個(gè)概念？是狀態(tài)量。一、動(dòng)量1、概念：在物理學(xué)中，物體質(zhì)量m和速度v乘積叫做動(dòng)量。2、定義式：p=mv3、單位：千克米每秒，符號(hào)是kg·m/s4、對(duì)動(dòng)量了解：（2）瞬時(shí)性（1）矢量性運(yùn)算遵照平行四邊形定則（3）相對(duì)性物體動(dòng)量與參考物選擇相關(guān)閱讀教材回答以下問題2/24討論一下動(dòng)量和動(dòng)能關(guān)系1.動(dòng)量和動(dòng)能都是描述物體運(yùn)動(dòng)過程中某一時(shí)刻狀態(tài)2.動(dòng)量是矢量，動(dòng)能是標(biāo)量動(dòng)量發(fā)生改變時(shí)，動(dòng)能不一定發(fā)生改變，動(dòng)能發(fā)生改變時(shí)，動(dòng)量一定發(fā)生改變3.定量關(guān)系動(dòng)量發(fā)生改變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3/244/24試討論以下幾個(gè)運(yùn)動(dòng)動(dòng)量改變情況。物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)物體做自由落體運(yùn)動(dòng)物體做平拋運(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)量方向不變，大小隨時(shí)間推移而增大動(dòng)量方向時(shí)刻改變，大小隨時(shí)間推移而增大動(dòng)量方向時(shí)刻改變，大小不變5/24二、動(dòng)量改變1.定義：物體末動(dòng)量與初動(dòng)量之矢量差叫做物體動(dòng)量改變.2.表示式：△P=m·△v.說明：①動(dòng)量改變等于末狀態(tài)動(dòng)量減初狀態(tài)動(dòng)量，其方向與△v方向相同.②動(dòng)量改變也叫動(dòng)量增量或動(dòng)量改變量.6/24例1、一個(gè)質(zhì)量是0.1kg鋼球，以6m/s速度水平向右運(yùn)動(dòng)，碰到一個(gè)堅(jiān)硬物后被彈回,沿著同一直線以6m/s速度水平向左運(yùn)動(dòng)（如圖），碰撞前后鋼球動(dòng)量各是多少？碰撞前后鋼球動(dòng)量改變了多少？7/248/24

3.沖量：物體受到__與________________乘積叫做這個(gè)力沖量．單位為N·s，是一個(gè)矢量，用符號(hào)I表示，即I＝Ft.沖量方向就是力方向．力這個(gè)力作用時(shí)間

4.動(dòng)量定理：合外力沖量等于系統(tǒng)動(dòng)量改變量．表示式為Ft＝mvt－mv0.

①?zèng)_量方向和動(dòng)量改變量方向是同一個(gè)方向，也是力方向(或是加速度方向)，沖量方向與動(dòng)量方向不一定相同(相同、相反，或是成某一個(gè)角度)．②求某一個(gè)力沖量有兩種方法：一是用沖量定義式I＝Ft；二是用動(dòng)量定理I＝mvt－mv0.9/245.動(dòng)量定理應(yīng)用．①對(duì)動(dòng)量定理了解

a．動(dòng)量定理給出了狀態(tài)量動(dòng)量p和過程量沖量I之間關(guān)系，在合外力為恒力情況下，用沖量Δp＝Ft來求物體動(dòng)量改變量比較方便；在合外力為變力情況下，用動(dòng)量改變量定義式Δp＝mvt－mv0

來求物體動(dòng)量改變量較為方便． b．動(dòng)量定理研究對(duì)象能夠是一個(gè)物體，也能夠是幾個(gè)物體組成系統(tǒng)．因?yàn)橄到y(tǒng)內(nèi)力總沖量一定是零，不會(huì)改變系統(tǒng)總動(dòng)量，所以對(duì)一個(gè)系統(tǒng)而言，“合外力沖量等于系統(tǒng)動(dòng)量改變”依然成立．10/24

c．假如物體運(yùn)動(dòng)分為幾個(gè)階段，既能夠分階段用動(dòng)量定理，也能夠?qū)θ^程用動(dòng)量定理．對(duì)全過程而言，把各個(gè)階段沖量分別計(jì)算出來，再求其矢量和，即為物體受到總沖量． d．對(duì)豎直方向打擊和碰撞問題，合外力應(yīng)該是撞擊力和重力協(xié)力，不能隨意忽略重力．只有在作用時(shí)間極短，撞擊力遠(yuǎn)大于重力時(shí)，重力才能夠忽略不計(jì)．(5)F－t圖象中面積物理意義．

F－t圖象中面積代表這個(gè)力沖量．不論力是恒力還是變力，當(dāng)這個(gè)力為合外力時(shí)，F(xiàn)－t圖象中面積一直代表物體受到?jīng)_量，等于物體動(dòng)量改變量．11/24mvt－mv0【例2】人從高處跳到低處時(shí)，為了安全，普通都讓腳尖先著地，這么做是為了()CA．減小沖量B．減小動(dòng)量變化量C．增大與地面作用時(shí)間，從而減小沖力D．增大人對(duì)地面壓強(qiáng)，起到安全作用解析：依據(jù)動(dòng)量定理，F(xiàn)＝t，腳尖先著地，增加了腳與地面作用時(shí)間，在動(dòng)量改變量一定情況下，腳與地面作用力變小，起到保護(hù)作用．12/241、動(dòng)量守恒定律推導(dǎo)在光滑水平地面上，有質(zhì)量為m1、m2兩小球A、B它們分別以速度v1、v2同向運(yùn)動(dòng)，且v1>v2。當(dāng)A追上B時(shí)，它們發(fā)生碰撞，碰撞后兩球速度發(fā)生了改變，A、B分別以速度沿著原方向運(yùn)動(dòng)。ABBBAAv1v2F1F2對(duì)于A球：對(duì)于B球：由牛頓第三定律得：F1=-F2所以有：三、動(dòng)量守恒定律13/242、內(nèi)容

一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零，這個(gè)系統(tǒng)總動(dòng)量保持不變，這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)量守恒定律.3、表示式：對(duì)于由兩個(gè)物體組成系統(tǒng)，動(dòng)量守恒定律表示式為

m1v1+m2v2=m1v/1+m2v/214/244．動(dòng)量守恒定律慣用表示式(1)p＝p′或m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′(系統(tǒng)作用前總動(dòng)量等于作用后總動(dòng)量)．(2)Δp1＝－ΔP2或m1Δv1＝－m2Δv2(系統(tǒng)內(nèi)一個(gè)物體動(dòng)量改變與另一物體動(dòng)量改變等大反向)．(3)Δp＝0(系統(tǒng)總動(dòng)量改變量為零)．15/245、動(dòng)量守恒條件動(dòng)量守恒定律成立條件是：系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零.在詳細(xì)應(yīng)用中分以下幾個(gè)情況：⑴系統(tǒng)不受外力；⑵系統(tǒng)受外力，但外力矢量和為零；⑶系統(tǒng)所受外力之和不為零，但系統(tǒng)內(nèi)物體間相互作用內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，外力相對(duì)來說能夠忽略不計(jì)，因而系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒；⑷系統(tǒng)總來看雖不符合以上三條中任何一條，但在某一方向上符合以上三條中某一條，則系統(tǒng)在這一方向上動(dòng)量守恒.16/246．動(dòng)量守恒定律“五性”(1)矢量性：定律表示式是一個(gè)矢量式，其矢量性表現(xiàn)在：①系統(tǒng)總動(dòng)量在相互作用前后不但大小相等，而且方向也相同．②在求初、末狀態(tài)系統(tǒng)總動(dòng)量p＝p1＋p2＋…和p′＝p1′＋p2′＋…時(shí)，要按矢量運(yùn)算法則計(jì)算．假如各物體動(dòng)量方向在同一直線上，要選取一正方向，將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算．計(jì)算時(shí)切不可丟掉表示方向正、負(fù)號(hào)．17/24(2)相對(duì)性：動(dòng)量守恒定律中，系統(tǒng)中各物體在相互作用前后動(dòng)量，必須相對(duì)于同一慣性系，各物體速度通常均為對(duì)地速度．(3)條件性：動(dòng)量守恒定律是有條件，應(yīng)用時(shí)一定要首先判斷系統(tǒng)是否滿足守恒條件．①系統(tǒng)不受外力或所受外力矢量和為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒．②系統(tǒng)受外力，但在某一方向上合外力為零，則系統(tǒng)在這一方向上動(dòng)量守恒．18/24③系統(tǒng)受外力，但內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，也可認(rèn)為系統(tǒng)動(dòng)量守恒，如碰撞、爆炸等．④系統(tǒng)受外力，但在某一方向上內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，也可認(rèn)為在這一方向上系統(tǒng)動(dòng)量守恒．(4)同時(shí)性：動(dòng)量守恒定律中p1，p2，…必須是系統(tǒng)中各物體在相互作用前同一時(shí)刻動(dòng)量，p1′，p2′，…必須是系統(tǒng)中各物體在相互作用后同一時(shí)刻動(dòng)量．19/24(5)普適性：動(dòng)量守恒定律不但適合用于兩個(gè)物體組成系統(tǒng)，也適合用于多個(gè)物體組成系統(tǒng)；不但適合用于宏觀物體組成系統(tǒng)，也適合用于微觀粒子組成系統(tǒng)．7．應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題步驟(1)確定相互作用系統(tǒng)為研究對(duì)象．(2)分析研究對(duì)象所受外力．(3)判斷系統(tǒng)是否符合動(dòng)量守恒條件．(4)要求正方向，確定初、末狀態(tài)動(dòng)量正、負(fù)號(hào)．(5)依據(jù)動(dòng)量守恒定律列式求解．20/24小結(jié)動(dòng)量守恒定律基本概念動(dòng)量守恒定律系統(tǒng)：由相互作用物體組成內(nèi)力：系統(tǒng)中各物體間相互作用力外力：外部其它物體對(duì)系統(tǒng)作用力內(nèi)容：一個(gè)系統(tǒng)不受外力或外力之和為

零,系統(tǒng)總動(dòng)量保持不變.表示式：條件:系統(tǒng)不受外力或所受外力之和為零1.小到微觀粒子，大到天體2.不但適合用于低速運(yùn)動(dòng)，也

適合用于高速運(yùn)動(dòng)適應(yīng)范圍：21/24例3、如圖，木塊和彈簧相連放在光滑水平面上，子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊B內(nèi)，入射時(shí)間極短，之后木塊將彈簧壓縮，關(guān)于子彈和木塊組成系統(tǒng)，以下說法中正確是（）A．從子彈開始射入到彈簧壓縮到最短過程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．子彈射入木塊過程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒C．木塊壓縮彈簧過程中，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B22/24

【例4】如圖1－1－3所表示裝置中，木塊B與水平桌面間接觸面是光滑，子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi)，將彈簧壓縮到最短．現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對(duì)象(系統(tǒng))，則此系統(tǒng)在從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短整個(gè)過程中(

)圖1－1－323/24A．動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒B．動(dòng)量不守恒、機(jī)械能不守恒C．動(dòng)量守恒、機(jī)械能不守恒D．動(dòng)量不守恒、機(jī)械能守恒

解析：若以子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究