高中物理 第1章 第2節(jié) 動量 動量守恒定律課件 粵教版選修3-5.ppt

《高中物理 第1章 第2節(jié) 動量 動量守恒定律課件 粵教版選修3-5.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第1章 第2節(jié) 動量 動量守恒定律課件 粵教版選修3-5.ppt（27頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

第二節(jié)動量動量守恒定律 第一章碰撞與動量守恒 欄目鏈接 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 知道動量的定義 知道動量是矢量 2 理解動量守恒定律以及應(yīng)用 3 能用動量守恒定律解決一些實際問題 欄目鏈接 動量 動量的方向與速度的方向是同一方向嗎 提示 兩者是同一方向 1 對動量概念的理解 1 定義 運(yùn)動物體的質(zhì)量和它的速度的乘積叫做物體的動量 用符號p表示 2 定義式 p mv 欄目鏈接 3 單位 在國際單位制中 動量的單位是千克米每秒 符號是kg m s 4 方向 動量是矢量 它的方向與速度的方向相同 5 瞬時性 動量是描述物體運(yùn)動狀態(tài)的物理量 是狀態(tài)量 因此在談及動量時 必須明確是物體在哪個時刻或哪個狀態(tài)的動量 6 相對性 選取不同的參考系 同一物體的速度可能不同 物體的動量也就不同 即動量具有相對性 在中學(xué)階段 動量表達(dá)式中的速度一般是以地球為參考系的 欄目鏈接 2 動量的改變量 1 定義 物體某段時間內(nèi)末動量與初動量的矢量差叫物體動量的改變量 2 定義式 p mv2 mv1 3 方向 動量的改變量 p也是矢量 其方向與速度的改變量 v的方向相同 3 注意 1 動量是矢量 兩個物體的動量相等 說明其大小相等 方向也相同 2 動量與動能都是描述物體運(yùn)動狀態(tài)的物理量 其大小關(guān)系為 但兩者有本質(zhì)區(qū)別 動量是矢量 動能是標(biāo)量 欄目鏈接 關(guān)于物體的動量 下列說法中正確的是 A 運(yùn)動物體在任一時刻的動量方向 一定是該時刻的速度方向B 物體的加速度不變 其動量一定不變C 動量越大的物體 其速度一定越大D 物體的動量越大 其慣性也越大解析 本題側(cè)重于準(zhǔn)確理解動量的概念 動量具有瞬時性 任一時刻物體動量的方向 即為該時刻物體的速度方向 選項A正確 加速度不變 則物體速度的變化率恒定 物體的速度均勻變化 故其動量也均勻變化 選項B錯誤 欄目鏈接 物體動量的大小由物體質(zhì)量及速度大小共同決定 不是由物體的速度唯一決定 故物體的動量大 其速度不一定大 選項C錯誤 慣性由物體質(zhì)量決定 物體的動量越大 其質(zhì)量并不一定越大 慣性也不一定越大 故選項D錯誤 答案 A 方法總結(jié) 1 動量 物體動量是質(zhì)量與速度的乘積 大小由二者共同決定 但與物體質(zhì)量和速度均有關(guān) 欄目鏈接 2 動量變化及計算 動量變化量 即 p p2 p1 由于動量是矢量 動量變化量也是矢量 1 若初 末動量在同一直線上 則在選定正方向的前提下 可化矢量運(yùn)算為代數(shù)運(yùn)算 2 若初 末動量不在同一直線上 運(yùn)算時應(yīng)遵循平行四邊形定則 課堂訓(xùn)練1 多選 下列關(guān)于動量的說法正確的是 CD A 質(zhì)量大的物體的動量一定大B 質(zhì)量和速率都相同的物體的動量一定相同 欄目鏈接 C 一個物體的速率改變 它的動量一定改變D 一個物體的運(yùn)動狀態(tài)變化 它的動量一定改變解析 物體的質(zhì)量與速度的乘積 稱為 物體的 動量 動量定義式p mv m大p不一定大 故選項A錯誤 動量是矢量 它的方向與速度方向一致 故選項B錯誤 由動量定義式p mv可知v大小變化 動量變化 選項C正確 一個物體的運(yùn)動狀態(tài)變化 它的速度發(fā)生變化 所以動量一定改變 選項D正確 欄目鏈接 動量的變化量沖量 1 假定一個質(zhì)量為m的物體 初速度為v 在合力F 恒力 的作用下 經(jīng)過一段時間 t后 速度變?yōu)関 求這一過程中m v v F t的關(guān)系 提示 在這一過程中物體的加速度a 由牛頓第二定律得 F ma 整理得 F t mv mv 欄目鏈接 2 在物體動量變化量一定的情況下 延長力的作用時間 可以達(dá)到減小作用力F的效果 試解釋運(yùn)輸易碎物品時包裝箱內(nèi)為什么放置碎紙 泡沫塑料等柔軟填充物 提示 物體的動量變化量一定時 力的作用時間越短 力就越大 反之就越小 運(yùn)輸易碎物品包裝箱內(nèi)放置碎紙 泡沫塑料等柔軟填充物是為了增大作用時間 以減小物品受到的作用力 欄目鏈接 1 沖量 1 定義 物體受到的力和力的作用時間的乘積叫做力的沖量 用符號I表示 2 定義式 I F t 3 單位 在國際單位制中 沖量的單位是牛 秒 符號是N s 4 方向 沖量是矢量 如果力的方向恒定 則沖量I的方向與力的方向相同 如果力的方向是變化的 則沖量的方向應(yīng)與相應(yīng)時間內(nèi)物體動量變化量的方向相同 欄目鏈接 5 物理意義 沖量是描述力對物體作用時間的累積效果的物理量 力越大 力的作用時間越長 沖量越大 2 動量定理 1 內(nèi)容 物體所受合力的沖量等于物體動量的改變量 2 表達(dá)式 Ft pt p0 mvt mv0或I合 p 關(guān)于動量的變化 下列說法中不正確的是 A 做直線運(yùn)動的物體速度增大時 動量的增量 p與速度的方向相同B 做直線運(yùn)動的物體速度減小時 動量的增量 p與運(yùn)動方向相反 欄目鏈接 C 物體的速度大小不變時 動量的增量 p為零D 物體做曲線運(yùn)動時 動量的增量 p一定不為零解析 當(dāng)做直線運(yùn)動的物體速度增大時 其末動量p2大于初動量p1 由矢量的運(yùn)算法則可知 p p2 p1 0 與速度方向相同 如圖甲所示 選項A正確 當(dāng)做直線運(yùn)動的物體速度減小時 p p2 p1 0 即p2 p1 如圖乙所示 此時 p的方向與物體的運(yùn)動方向相反 選項B正確 當(dāng)物體的速度大小不變時 動量可能不變化 即 p 0 也有可能動量大小不變而方向變化 此種情況 p 0 選項C錯誤 物體做曲線運(yùn)動時 速度的方向不斷變化 故動量一定變化 p一定不為零 如圖丙所示 選項D正確 答案 C 課堂訓(xùn)練2 下面對沖量的描述正確的是 C A 物體受到很大的沖力時 其沖量一定很大B 力F的方向與位移的方向垂直時 則力F的沖量為零C 不管物體做什么運(yùn)動 在相同時間內(nèi)重力的沖量相同D 只要力的大小恒定 其沖量就等于力與時間的乘積 欄目鏈接 解析 力的沖量是表述力的時間累積效果的 而沖力是一種短暫的 變化的作用力 前者是過程量 沖力很大 由于時間不確定 沖量不一定大 所以A不正確 當(dāng)F的方向與位移的方向垂直時 則力的功為零 但沖量與力的位移的夾角無關(guān) 力的沖量不為零 I Ft的F為恒定的力 也可理解為方向不變的力在時間t內(nèi)的平均力 如果力的方向變 則不能用Ft表示 故B D也是錯誤的 動量守恒定律 動量守恒定律成立的條件是什么 提示 系統(tǒng)動量守恒成立的條件 1 系統(tǒng)不受外力 2 系統(tǒng)所受外力之和為0 1 系統(tǒng) 內(nèi)力和外力 1 系統(tǒng) 當(dāng)研究兩個物體相互碰撞時 可以把具有相互作用的兩個物體稱為系統(tǒng) 2 外力 系統(tǒng)外部的其他物體對系統(tǒng)的作用力叫外力 3 內(nèi)力 系統(tǒng)內(nèi)部物體間的相互作用力叫內(nèi)力 2 動量守恒定律 1 內(nèi)容 物體在碰撞時如果系統(tǒng)所受到的合外力為零 則系統(tǒng)的總動量保持不變 2 表達(dá)式 p p 即系統(tǒng)相互作用前的總動量p和相互作用后的總動量p 大小相等 方向相同 系統(tǒng)總動量的求法遵循矢量運(yùn)算法則 p p p 0 即系統(tǒng)總動量的增量為零 p1 p2 即將相互作用的系統(tǒng)內(nèi)的物體分為兩部分 其中一部分動量的增加量等于另一部分動量的減少量 當(dāng)相互作用前后系統(tǒng)內(nèi)各物體的動量都在同一直線上時 動量守恒定律可表示為代數(shù)式 m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 應(yīng)用此式時 應(yīng)先選定正方向 將式中各矢量轉(zhuǎn)化為代數(shù)量 用正 負(fù)號表示各自的方向 式中v1 v2為初始時刻的瞬時速度 v1 v2 為末時刻的瞬時速度 且它們一般均以地球為參照物 3 研究對象 相互作用的物體組成的系統(tǒng) 4 成立的條件 系統(tǒng)不受外力作用時 系統(tǒng)動量守恒 系統(tǒng)受外力但所受外力之和為零 則系統(tǒng)動量守恒 系統(tǒng)所受合外力雖然不為零 但系統(tǒng)的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時 如碰撞 爆炸等現(xiàn)象中 系統(tǒng)的動量可看成近似守恒 系統(tǒng)總的來看不符合以上三條中的任意一條 則系統(tǒng)的總動量不守恒 但是 若系統(tǒng)在某一方向上符合以上三條中的某一條 則系統(tǒng)在該方向上動量守恒 5 適用范圍 它是自然界最普遍 最基本的規(guī)律之一 不僅適用于宏觀 低速領(lǐng)域 而且適用于微觀 高速領(lǐng)域 小到微觀粒子 大到天體 無論內(nèi)力是什么性質(zhì)的力 只要滿足守恒條件 動量守恒定律總是適用的 6 注意 動量守恒定律中的 總動量保持不變 不僅指系統(tǒng)在初 末兩個時刻的總動量相等 而且指系統(tǒng)在整個過程中任意兩個時刻的總動量相等 多選 如圖所示 A B兩物體的中間用一段細(xì)繩相連并有一壓縮的彈簧 放在平板小車C上后 A B C均處于靜止?fàn)顟B(tài) 若地面光滑 則在細(xì)繩被剪斷后 A B從C上未滑離之前 A B在C上向相反方向滑動的過程中 A 若A B與C之間的摩擦力大小相同 則A B組成的系統(tǒng)動量守恒 A B C組成的系統(tǒng)動量守恒B 若A B與C之間的摩擦力大小不相同 則A B組成的系統(tǒng)動量不守恒 A B C組成的系統(tǒng)動量不守恒C 若A B與C之間的摩擦力大小不相同 則A B組成的系統(tǒng)動量不守恒 A B C組成的系統(tǒng)動量守恒D 以上說法均不對 解析 當(dāng)A B兩物體組成一個系統(tǒng)時 彈簧的彈力為內(nèi)力 而A B與C之間的摩擦力為外力 當(dāng)A B與C之間的摩擦力大小不相等時 A B組成的系統(tǒng)所受合外力不為零 動量不守恒 當(dāng)A B與C之間的摩擦力大小相等時 A B組成的系統(tǒng)所受合外力為零 動量守恒 對A B C組成的系統(tǒng) 彈簧的彈力及A B與C之間的摩擦力均屬于內(nèi)力 無論A B與C之間的摩擦力大小是否相等 系統(tǒng)所受的合外力均為零 系統(tǒng)的動量守恒 故選項A C正確 答案 AC 方法總結(jié) 判斷系統(tǒng)動量是否守恒的方法在某一物理過程中 系統(tǒng)的動量是否守恒 與所選取的系統(tǒng)有關(guān) 判斷動量是否守恒 必須明確所研究的對象和過程 即哪個系統(tǒng)在哪個過程中 常見的判斷方法有兩種 1 直接分析系統(tǒng)在所研究的過程中始 末狀態(tài)的動量 分析動量是否守恒 2 分析系統(tǒng)在所研究的過程中的受力情況 看系統(tǒng)的受力情況是否符合動量守恒的條件 課堂訓(xùn)練3 兩個物體組成的系統(tǒng)發(fā)生相互作用時 下列哪些情況系統(tǒng)的動量一定是守恒的 C A 作用前兩個物體的速度相等B 作用前兩個物體的動量相等C 作用過程中兩個物體所受外力的合力為零D 作用過程中兩個物體所受外力的大小相等