人教版选修3动量守恒定律课件.ppt

3、动量守恒定律,1,人教版选修3动量守恒定律,、定义：运动物体的质量和速度的乘积，叫做物体的动量，用p表示。 2、公式：p=mv 单位：在国际单位制中，动量的单位是 千克米/秒，符号是 kgm/s。 3、矢量：方向与该时刻速度的方向相同。 4、物理意义：描述物体运动状态的物理量。,动量：,2,人教版选修3动量守恒定律,5、动量的变化p：某个运动过程（或时间间隔）末状态的动量p 跟初状态的动量p （矢量）之差，称为动量的变化（或动量的增量），即 p =p p 一维情况下，可转化为代数运算（先选取正方向）。 6、动量与动能： （1）两者都是描述物体运动状态的物理量。 （2）动量是矢量，动能是标量。,3,人教版选修3动量守恒定律,、定义：作用在物体上的力和作用时间的乘积，叫做该力对这个物体的冲量I，用公式表示为I=Ft,2、单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛秒，符号是Ns,冲量：,3、冲量是矢量：方向由力的方向决定，若为恒定方向的力，则冲量的方向跟这力的方向相同。,4、冲量是过程量，反映了力的作用对时间的积累效应。,4,人教版选修3动量守恒定律,动量定理：,1、内容：物体在一个过程始末的动量变化等于它在这个过程中所受力的冲量。这个关系叫做动量定理。,2、表达式：,或,3、加深理解：,1）表明合外力的冲量是动量变化的原因；,2）动量定理是矢量式，合外力的冲量方向与物体动量变化的方向相同。,5,人教版选修3动量守恒定律,几个重要的概念：,1系统：存在相互作用的几个物体所组成的整体，称为系统。系统可按解决问题的需要灵活选取。 2内力：系统内各个物体间的相互作用力称为内力。 3外力：系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力，称为外力。,6,人教版选修3动量守恒定律,请观察：（1）模拟火箭发射过程。 （视频）（2）单摆小车。,导入：,7,人教版选修3动量守恒定律,问题1？,假如你置身于一望无际的冰面上，冰面绝对光滑，你能想出脱身的办法吗？,问题2？,当两个物体相互作用时总动量会有什么变化呢？,8,人教版选修3动量守恒定律,9,人教版选修3动量守恒定律,(v1v2),解：取向右为正方向,碰撞之前总动量：,p= p1+p2=m1v1+m2v2,碰撞之后总动量:,p=p1+p2=m1v1 +m2v2,理论推导,10,人教版选修3动量守恒定律,F1 = F2,即：,故 p = p,在碰撞过程中，由牛顿第三定律知：,又,A,B,B,B,A,A,v1,v2,F1,F2,理论推导：,11,人教版选修3动量守恒定律,1、内容：一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变。,2、公式：,3、守恒条件为：,a)系统不受外力或所受外力的矢量和为零（严格条件）,c)某方向上外力的矢量和为零，在这个方向上成立。,b)F内远大于F外（近似条件）,p =p,动量守恒定律：,12,人教版选修3动量守恒定律,4、适用对象：,A:正碰、斜碰和任何形式的相互作用,B:由两个或者多个物体组成的系统,C:高速运动或低速运动的物体,D:宏观物体或微观物体,动量守恒定律是一个独立的实验定律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域。,13,人教版选修3动量守恒定律,两小车在运动过程中，相互排斥的磁力属于内力，整个系统的外力即重力和支持力的和为零，所以系统动量守恒。,思考分析,14,人教版选修3动量守恒定律,系统所受的外力有：重力、地面对木块支持力、竖直墙对弹簧的支持力，三者之和不为零，所以系统动量不守恒。,思考分析,15,人教版选修3动量守恒定律,实验,16,人教版选修3动量守恒定律,17,人教版选修3动量守恒定律,课堂练习,一人静止于光滑的水平冰面上，现欲离开冰面，下列方法中可行的是（ ） A、 向后踢腿 B、 手臂向后摔 C 、在冰面上滚动 D、 脱下外衣水平抛出,D,18,人教版选修3动量守恒定律,例题1:,课本4,19,人教版选修3动量守恒定律,应用动量守恒定律解题的步骤,1、明确研究对象：将要发生相互作用的物体可视为系统。,2、进行受力分析，运动过程分析：确定系统动量在研究过程中是否守恒？,3、明确始末状态：一般来说，系统内的物体将要发生相互作用，和相互作用结束，即为作用过程的始末状态。,、选定正方向，列动量守恒方程及相应辅助方程，求解作答。,20,人教版选修3动量守恒定律,例题2:,课本4,21,人教版选修3动量守恒定律,动量守恒定律,项目,公式,内容,应用对象,动量守恒条件,特点,系统不受外力或所受外力的合力为零，这个系统的动量就保持不变。,系统,系统不受外力或合外力为零，或满足系统内力远大于所受外力，或某方向上外力之和为零，在这个方向上成立。,动量是矢量，式中动量的确定一般取地球为参照物，且相对同一参照物；同时性。,小 结,22,人教版选修3动量守恒定律,课后作业,课本练习题： 第题,23,人教版选修3动量守恒定律,三、动量守恒定律的应用,24,人教版选修3动量守恒定律,动量守恒的条件,1、系统不受外力(理想化)或系统所受合外力为零。,2、系统受外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多，如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来要小得多,且作用时间极短,可以忽略不计。,3、系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上所受合外力为零，则系统在这个方向上动量守恒。,知识回顾,25,人教版选修3动量守恒定律,定义：原来静止的系统，当其中一部分运动时，另一部分向相反的方向运动，就叫做反冲运动。,动量守恒的应用之反冲运动,观察、体会：,模拟火箭发射过程 单摆小车 反冲式水轮机 蒸汽炮车,26,人教版选修3动量守恒定律,喷气式飞机通过连续不断地向后喷射高速燃气，可以得到超过音速的飞行速度。,法国幻影”2000,27,人教版选修3动量守恒定律,28,人教版选修3动量守恒定律,由动量守恒得 ：,燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度及质量比 共同决定 。,那么火箭在燃料燃尽时所能获得的最终速度与什么有关呢？,29,人教版选修3动量守恒定律,反击式水轮机是大型水力发电站应用最广泛的水轮机。它是靠水流的反冲作用旋转的。我国早在70年代就能生产转轮直径5.5米，质量110吨，最大功率达30万千瓦的反击式水轮机。,它是如何利用反冲运动发电的呢？,30,人教版选修3动量守恒定律,中国新型自行榴弹炮,这门自行火炮的后面又增加了止退犁，看到了吗？他是起什么作用的呢？,31,人教版选修3动量守恒定律,D,反思：系统所受外力的合力虽不为零，但在水平方向所受外力为零，故系统水平分向动量守恒。,课堂练习,如图，小车放在光滑的水平面上，将小球拉开到 一定角度，然后同时放开小球和小车，那么在以 后的过程中（ ） A.小球向左摆动时,小车也向左运动, 且系统动量守恒 B.小球向左摆动时,小车则向右运动, 且系统动量守恒 C.小球向左摆到最高点,小球的速度 为零而小车速度不为零 D.在任意时刻,小球和小车在水平方 向的动量一定大小相等、方向相反,32,人教版选修3动量守恒定律,两个物体在极短时间内发生相互作用，这种情况称为碰撞。由于作用时间极短，一般都满足内力远大于外力，所以可以认为系统的动量守恒。,动量守恒的应用之碰撞,33,人教版选修3动量守恒定律,生活中的各种碰撞现象,打台球,34,人教版选修3动量守恒定律,撞车,生活中的各种碰撞现象,35,人教版选修3动量守恒定律,飞鸟撞飞机,生活中的各种碰撞现象,36,人教版选修3动量守恒定律,碰撞的形式,1、正碰：碰撞时速度沿着连心线方向。,2、斜碰：碰撞前的相对速度方向不在两球的连心线上,37,人教版选修3动量守恒定律,碰撞又分（完全）弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞三种。,动量守恒的应用之碰撞,38,人教版选修3动量守恒定律,、非弹性碰撞：碰撞过程中物体发生形变，还会发热、发声，有动能损失，这类碰撞为非弹性碰撞。 、完全非弹性碰撞：碰撞后物体结合在一起，这时系统动能损失最大，这种碰撞称为完全非弹性碰撞。,、弹性碰撞：理想情况下，物体碰撞后形变能完全恢复，不发热、发声，没有动能损失，这种碰撞为（完全）弹性碰撞。,39,人教版选修3动量守恒定律,碰撞球,动量守恒的应用之碰撞,碰撞球,碰撞球,40,人教版选修3动量守恒定律,