物理：《動量守恒定律的應(yīng)用》課件（教科版選修3-5 ）

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歡迎進(jìn)入物理課堂 第四節(jié)動量守恒定律的應(yīng)用 動量守恒的條件 1 系統(tǒng)不受外力 理想化 或系統(tǒng)所受合外力為零 2 系統(tǒng)受外力的合力雖不為零 但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多 如碰撞問題中的摩擦力 爆炸過程中的重力等外力比起相互作用的內(nèi)力來要小得多 且作用時(shí)間極短 可以忽略不計(jì) 3 系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零 但在某個(gè)方向上所受合外力為零 則系統(tǒng)在這個(gè)方向上動量守恒 知識回顧 1 如圖所示 A B兩物體的質(zhì)量比mA mB 3 2 它們原來靜止在平板車C上 A B間有一根被壓縮了的彈簧 A B與平板車上表面間動摩擦因數(shù)相同 地面水平光滑 突然釋放彈簧后 則有 A A B系統(tǒng)動量守恒 B A B C系統(tǒng)動量守恒C 小車向左運(yùn)動D 小車向右運(yùn)動 BC 課堂練習(xí) 碰撞問題的典型應(yīng)用 相互作用的兩個(gè)物體在很多情況下 皆可當(dāng)作碰撞處理 那么對相互作用中兩個(gè)物體相距恰 最近 相距恰 最遠(yuǎn) 或恰上升到 最高點(diǎn) 等一類臨界問題 求解的關(guān)鍵都是 速度相等 1 光滑水平面上的A物體以速度V0去撞擊靜止的B物體 A B物體相距最近時(shí) 兩物體速度必相等 此時(shí)彈簧最短 其壓縮量最大 2 質(zhì)量均為2kg的物體A B 在B物體上固定一輕彈簧 則A以速度6m s碰上彈簧并和速度為3m s的B相碰 則碰撞中AB相距最近時(shí)AB的速度為多少 彈簧獲得的最大彈性勢能為多少 課堂練習(xí) 2 物體A以速度V0滑到靜止在光滑水平面上的小車B上 當(dāng)A在B上滑行的距離最遠(yuǎn)時(shí) A B相對靜止 A B兩物體的速度必相等 3 質(zhì)量為M的木板靜止在光滑的水平面上 一質(zhì)量為m的木塊 可視為質(zhì)點(diǎn) 以初速度V0向右滑上木板 木板與木塊間的動摩擦因數(shù)為 求 木板的最大速度 課堂練習(xí) 3 質(zhì)量為M的滑塊靜止在光滑水平面上 滑塊的光滑弧面底部與桌面相切 一質(zhì)量為M的小球以速度V0向滑塊滾來 設(shè)小球不能越過滑塊 則小球到達(dá)滑塊上的最高點(diǎn)時(shí) 即小球的豎直向上速度為零 兩物體的速度肯定相等 4 如圖所示 質(zhì)量為M的滑塊靜止在光滑的水平桌面上 滑塊的光滑弧面底部與桌面相切 一個(gè)質(zhì)量為m的小球以速度v0向滑塊滾來 設(shè)小球不能越過滑塊 則小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí) 小球與滑塊的速度各是多少 課堂練習(xí) 碰撞問題的典型應(yīng)用 相互作用的兩個(gè)物體在很多情況下 皆可當(dāng)作碰撞處理 那么對相互作用中兩個(gè)物體相距恰 最近 相距恰 最遠(yuǎn) 或恰上升到 最高點(diǎn) 等一類臨界問題 求解的關(guān)鍵都是 速度相等 定義 原來靜止的系統(tǒng) 當(dāng)其中一部分運(yùn)動時(shí) 另一部分向相反的方向運(yùn)動 就叫做反沖運(yùn)動 動量守恒的應(yīng)用之反沖運(yùn)動 觀察 體會 1 2 3 反擊式水輪機(jī)的模型 反擊式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪 反擊式水輪機(jī)的蝸殼 反擊式水輪機(jī)是大型水力發(fā)電站應(yīng)用最廣泛的水輪機(jī) 它是靠水流的反沖作用旋轉(zhuǎn)的 我國早在70年代就能生產(chǎn)轉(zhuǎn)輪直徑5 5米 質(zhì)量110噸 最大功率達(dá)30萬千瓦的反擊式水輪機(jī) 他是如何利用反沖運(yùn)動發(fā)電的呢 火箭模型 明 公元1368 1644年 長108厘米 在箭支前端縛火藥筒 利用火藥向后噴發(fā)產(chǎn)生的反作用力把箭發(fā)射出去 這是世界上最早的噴射火器 由動量守恒得 燃料燃盡時(shí)火箭獲得的最終速度由噴氣速度及質(zhì)量比共同決定 那么火箭在燃料燃盡時(shí)所能獲得的最終速度與什么有關(guān)呢 噴氣式飛機(jī)通過連續(xù)不斷地向后噴射高速燃?xì)?可以得到超過音速的飛行速度 法國幻影 2000 中國新型自行榴彈炮 這門自行火炮的后面又增加了止退犁 看到了嗎 他是起什么作用的呢 5 一門舊式大炮 炮身的質(zhì)量為M 射出的炮彈的質(zhì)量為m 對地的速度為v 方向與水平方向成a角 若不計(jì)炮身與水平地面間的摩擦 則炮身后退的速度多大 課堂練習(xí) 課堂練習(xí) 6 一人靜止于光滑的水平冰面上 現(xiàn)欲離開冰面 下列方法中可行的是 A向后踢腿B手臂向后摔C在冰面上滾動D脫下外衣水平拋出 7 如圖 小車放在光滑的水平面上 將小球拉開到一定角度 然后同時(shí)放開小球和小車 那么在以后的過程中 A 小球向左擺動時(shí) 小車也向左運(yùn)動 且系統(tǒng)動量守恒B 小球向左擺動時(shí) 小車則向右運(yùn)動 且系統(tǒng)動量守恒C 小球向左擺到最高點(diǎn) 小球的速度為零而小車速度不為零D 在任意時(shí)刻 小球和小車在水平方向的動量一定大小相等 方向相反 D 反思 系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零 但在水平方向所受外力為零 故系統(tǒng)水平分向動量守恒 課堂練習(xí) 8 如圖所示 在光滑的滑槽M的左上端放一個(gè)小球m 從靜止釋放后 小球m從M的左上方將無初速地下滑 則以下說法正確的是 A 球跟槽構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒 B 槽一直向右運(yùn)動 C 小球能滑到槽的右上端 D 無法確定 C 反思 系統(tǒng)水平分向動量守恒 m滑到左方最高點(diǎn)的特征 兩者共速 課堂練習(xí) 4 確定系統(tǒng)動量在研究過程中是否守恒 1 明確研究對象 將要發(fā)生相互作用的物體可視為系統(tǒng) 2 進(jìn)行受力分析 運(yùn)動過程分析 系統(tǒng)內(nèi)作用的過程也是動量在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)移的過程 3 明確始末狀態(tài) 一般來說 系統(tǒng)內(nèi)的物體將要發(fā)生相互作用 和相互作用結(jié)束 即為作用過程的始末狀態(tài) 5 選定正方向 列動量守恒方程及相應(yīng)輔助方程 求解做答 應(yīng)用動量守恒定律的一般步驟 1 研究對象 系統(tǒng)性 即相互作用的物體的全體 2 作用力情況 區(qū)別內(nèi)力和外力 內(nèi)力是系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力 外力是系統(tǒng)外物體對系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力 3 相對性和同一性 動量守恒定律中的所有速度是對同一參照物的 一般對地 5 守恒問題 系統(tǒng)動量守恒時(shí) 動能不一定守恒 動能可能減少 動能可能增加 動能也可能守恒 4 同時(shí)性和矢量性 注意同一時(shí)刻 瞬時(shí)性 系統(tǒng)內(nèi)各物體的方向 動量守恒定律運(yùn)用的注意點(diǎn) 動量守恒三大類問題規(guī)律總結(jié) 1 原來靜止的系統(tǒng)在內(nèi)力作用下分成兩部分或分成幾部分時(shí) 由于內(nèi)力遠(yuǎn)大于其他外力 動量守恒 故任何兩個(gè)相反方向上物體的動量必定大小相等 方向相反 2 原來運(yùn)動的系統(tǒng)再內(nèi)力作用下分成兩部分或幾部分時(shí) 動量守恒 各部分動量和必與爆炸或反沖前的動量大小相等 方向一致 3 碰撞問題系統(tǒng)的動能不增加 爆炸問題系統(tǒng)的總動能增加 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全