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2017-2018學(xué)年高中創(chuàng)新設(shè)計(jì)物理粵教版選修3-5課件:1-2(2) 動(dòng)量 動(dòng)量守恒定律

上傳人:xins****2008 文檔編號(hào):28579471 上傳時(shí)間:2021-09-01 格式:PPT 頁(yè)數(shù):19 大?。?34KB
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2017-2018學(xué)年高中創(chuàng)新設(shè)計(jì)物理粵教版選修3-5課件:1-2(2) 動(dòng)量 動(dòng)量守恒定律_第1頁(yè)
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1、第二節(jié)(2)動(dòng)量動(dòng)量守恒定律 目標(biāo)定位1.理解系統(tǒng)、內(nèi)力、外力的概念.2.理解動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容及表達(dá)式,理解其守恒的條件.3.會(huì)用動(dòng)量守恒定律解決實(shí)際問(wèn)題 一、系統(tǒng)、內(nèi)力與外力1系統(tǒng):具有相互作用的 物體組成一個(gè)力學(xué)系統(tǒng)2內(nèi)力:系統(tǒng)中,物體間的相互作用力3外力:系統(tǒng) 其他物體對(duì)系統(tǒng)的作用力兩個(gè)外部 二、動(dòng)量守恒定律1內(nèi)容:如果系統(tǒng) 為零,則系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變2表達(dá)式:對(duì)兩個(gè)物體m 1、m 2組成的系統(tǒng),常寫成:m 1v10m 2v20 .所受到的合外力m 1v1m 2v2 想一想如圖1所示,在風(fēng)平浪靜的水面上,停著一艘帆船,船尾固定一臺(tái)電風(fēng)扇,正在不停地把風(fēng)吹向帆面,船能向前行駛嗎?為什么

2、?圖1 答案不能把帆船和電風(fēng)扇看做一個(gè)系統(tǒng),電風(fēng)扇和帆船受到空氣的作用力大小相等、方向相反,這是一對(duì)內(nèi)力,系統(tǒng)總動(dòng)量守恒,船原來(lái)是靜止的,總動(dòng)量為零,所以在電風(fēng)扇吹風(fēng)時(shí),船仍保持靜止 預(yù)習(xí)完成后,請(qǐng)把你疑惑的問(wèn)題記錄在下面的表格中問(wèn)題1問(wèn)題2問(wèn)題3 一、對(duì)動(dòng)量守恒定律的理解1研究對(duì)象相互作用的物體組成的系統(tǒng)2動(dòng)量守恒定律的成立條件(1)系統(tǒng)不受外力或所受合外力為零(2)系統(tǒng)受外力作用,但內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,此時(shí)動(dòng)量近似守恒(3)系統(tǒng)所受到的合外力不為零,但在某一方向上合外力為零或某一方向上內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,則系統(tǒng)在該方向上動(dòng)量守恒 3動(dòng)量守恒定律的幾個(gè)性質(zhì)(1)矢量性公式中的v10、v20、v1和v

3、2都是矢量,只有它們?cè)谕恢本€上,并先選定正方向,確定各速度的正、負(fù)后,才能用代數(shù)方法運(yùn)算(2)相對(duì)性速度具有相對(duì)性,公式中的v10、v20、v1和v2應(yīng)是相對(duì)同一參考系的速度,一般取相對(duì)地面的速度(3)同時(shí)性相互作用前的總動(dòng)量,這個(gè)“前”是指相互作用前同一時(shí)刻,v 10、v20均是此時(shí)刻的瞬時(shí)速度;同理,v1、v2應(yīng)是相互作用后的同一時(shí)刻的瞬時(shí)速度 【例1】 (多選)在光滑水平面上A、B兩小車中間有一彈簧,如圖2所示,用手抓住小車并將彈簧壓縮后使兩小車處于靜止?fàn)顟B(tài)將兩小車及彈簧看做一個(gè)系統(tǒng),下面說(shuō)法正確的是()圖2A兩手同時(shí)放開(kāi)后,系統(tǒng)總動(dòng)量始終為零B先放開(kāi)左手,再放開(kāi)右手后,動(dòng)量不守恒C先

4、放開(kāi)左手,后放開(kāi)右手,總動(dòng)量向左D無(wú)論何時(shí)放手,兩手放開(kāi)后,在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程中,系統(tǒng)總動(dòng)量都保持不變,但系統(tǒng)的總動(dòng)量不一定為零 答案ACD解析在兩手同時(shí)放開(kāi)后,水平方向無(wú)外力作用,只有彈簧的彈力(內(nèi)力),故動(dòng)量守恒,即系統(tǒng)的總動(dòng)量始終為零,A對(duì);先放開(kāi)左手,再放開(kāi)右手后,是指兩手對(duì)系統(tǒng)都無(wú)作用力之后的那一段時(shí)間,系統(tǒng)所受合外力也為零,即動(dòng)量是守恒的,B錯(cuò);先放開(kāi)左手,系統(tǒng)在右手作用下,產(chǎn)生向左的作用力,故有向左的沖量,后放開(kāi)右手,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,即此后的總動(dòng)量向左,C對(duì);其實(shí),無(wú)論何時(shí)放開(kāi)手,只要是兩手都放開(kāi)后就滿足動(dòng)量守恒的條件,即系統(tǒng)的總動(dòng)量都保持不變,D對(duì) 針對(duì)訓(xùn)練如圖3所示,甲木塊

5、的質(zhì)量為m 1,以速度v沿光滑水平地面向前運(yùn)動(dòng),正前方有一靜止的、質(zhì)量為m 2的乙木塊,乙木塊上連有一輕質(zhì)彈簧甲木塊與彈簧接觸后()圖3A甲木塊的動(dòng)量守恒B乙木塊的動(dòng)量守恒C甲、乙兩木塊所組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒D甲、乙兩木塊所組成系統(tǒng)的動(dòng)能守恒 答案C解析兩木塊在光滑水平地面上相碰,且中間有彈簧,則碰撞過(guò)程系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,機(jī)械能也守恒,故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確;甲、乙兩木塊碰撞前、后動(dòng)能總量不變,但碰撞過(guò)程中有彈性勢(shì)能,故動(dòng)能不守恒,選項(xiàng)D錯(cuò)誤 二、動(dòng)量守恒定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用1動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式及含義(1)p0p:系統(tǒng)相互作用前總動(dòng)量p0等于相互作用后總動(dòng)量p.(2)p1p2:相互作用的兩個(gè)物體

6、組成的系統(tǒng),一個(gè)物體的動(dòng)量變化量與另一個(gè)物體的動(dòng)量變化量大小相等、方向相反(3)p0:系統(tǒng)總動(dòng)量增量為零(4)m 1v10m 2v20m 1v1m 2v2:相互作用的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng),作用前的動(dòng)量和等于作用后的動(dòng)量和 2應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的解題步驟(1)確定相互作用的系統(tǒng)為研究對(duì)象;(2)分析研究對(duì)象所受的外力;(3)判斷系統(tǒng)是否符合動(dòng)量守恒條件;(4)規(guī)定正方向,確定初、末狀態(tài)動(dòng)量的正、負(fù)號(hào);(5)根據(jù)動(dòng)量守恒定律列式求解 【例2】質(zhì)量m 110 g的小球在光滑的水平桌面上以v130 cm/s的速率向右運(yùn)動(dòng),恰遇上質(zhì)量為m 250 g的小球以v210 cm/s的速率向左運(yùn)動(dòng),碰撞后,小球m

7、2恰好停止,則碰后小球m 1的速度大小和方向如何?答案20 cm/s方向向左解析碰撞過(guò)程中,兩小球組成的系統(tǒng)所受合外力為零,動(dòng)量守恒設(shè)向右為正方向,則各小球速度為v 1030 cm/s,v2010 cm/s;v20.由動(dòng)量守恒定律列方程m 1v10m 2v20m 1v1m 2v2,代入數(shù)據(jù)得v120 cm/s.故小球m 1碰后的速度的大小為20 cm/s,方向向左 借題發(fā)揮處理動(dòng)量守恒應(yīng)用題“三步曲”(1)判斷題目涉及的物理過(guò)程是否滿足動(dòng)量守恒的條件(2)確定物理過(guò)程及其系統(tǒng)內(nèi)物體對(duì)應(yīng)的初、末狀態(tài)的動(dòng)量(3)確定正方向,選取恰當(dāng)?shù)膭?dòng)量守恒的表達(dá)式列式求解 【例3】如圖4所示,將兩個(gè)完全相同的磁

8、鐵(磁性極強(qiáng))分別固定在質(zhì)量相等的小車上,水平面光滑開(kāi)始時(shí)甲車速度大小為3 m/s,乙車速度大小為2 m/s,方向相反并在同一直線上圖4(1)當(dāng)乙車速度為零時(shí),甲車的速度多大?方向如何?(2)由于磁性極強(qiáng),故兩車不會(huì)相碰,那么兩車的距離最小時(shí),乙車的速度是多大?方向如何? 答案(1)1 m/s方向向右(2)0.5 m/s方向向右解析兩個(gè)小車及磁鐵組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力作用,兩車之間的磁力是系統(tǒng)內(nèi)力,系統(tǒng)動(dòng)量守恒設(shè)向右為正方向(1)據(jù)動(dòng)量守恒得:m v甲m v乙m v甲,代入數(shù)據(jù)解得v甲v甲v乙(32) m/s1 m/s,方向向右(2)兩車相距最小時(shí),兩車速度相同,設(shè)為v,由動(dòng)量守恒得:m v 甲m v乙m vm v.解得v m/s0.5 m/s,方向向右.

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