1、3第十六章 动量守恒定律想像远比知识重要,知识有涯,而想像能环抱整个世界。 爱因斯坦动量守恒定律(二) 城阳三中 卢衍员高中物理 选修 35十六第章动量守恒定律:1、能用牛顿运动定律推导出动量守恒定律;2、明确动量守恒定律与牛顿运动定律的关系了解动量守恒定律的普适性;3、理解系统内力远大于外力时动量近似守恒,理解系统在某方向动量守恒的条件 ;4、通过应用动量守恒定律,解决碰撞、爆炸,某方向动量守恒等问题 .学习目标知识回顾高中物理 选修 35高中物理 选修十六第章动量守恒定律内容 :如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变。条件 :系统不受外力或所受外力的矢量和
2、等于零 2.动量守恒定律的研究对象是什么?1.动量守恒定律的内容、动量守恒的条件是什么?3.应用动量守恒定律解题的一般步骤是什么?研究对象 :有相互作用的物体构成的系统 分析题意确定研究对象 分析系统内各物体的受力情况;分清内力和外力,确定系统动量是否守恒 确定相互作用过程的始末状态,规定正方向,研究始末状态的动量值的表达式 由动量守恒定律 p前 =p后 列方程求解(注意明确正负号对应的方向)一、动量守恒定律与牛顿运动定律设光滑水平面上做匀速运动的两个小球,质量分别是m1和 m2,沿着同一直线向相同的方向运动,速度分别是 v1和 v2,且 v1v2,经过一段时间后, m2追上了 m1两球发生碰
3、撞,碰撞后的速度分别是 v1和 v2。碰撞过程中第一球所受另一球对它的作用力是 F1,第二球所受另一球对它的作用力是 F2,试用牛顿定律分析两个小球的碰撞。推导 :高中物理 选修 35十六第章动量守恒定律v2 v1 v2 v1m2F1F2m1 m1m2 m1m2高中物理 选修 35十六第章动量守恒定律思考下列问题 分析每个小球的受力。 两个小球在碰撞过程中所受到的平均作用力 F1和F2有什么关系? 设两小球碰撞持续时间为 t,写出碰撞过程中小 球各自的加速度与所受到的平均作用力、碰撞前后速度的关系。两球在碰撞中所受的平均作用力 F1和 F2是一对相互作用力,根据牛顿第三定律,它们大小相等,方向
4、相反;即: F1= -F21、 2两球的加速度分别是:N1G1高中物理 选修 35十六第章动量守恒定律 结合牛顿运动定律,推导得到一个什么表达式。加速度与碰撞前后速度的关系是:将上式联立整理得:上式 表达式的含义 什么?两个小球碰撞前的总动量等于碰撞后的总动量。即碰撞过程中系统的总动量守恒。说 明在两个物体碰撞过程中每个时刻都有: F1= -F2因此,系统 “总动量保持不变 ”不仅是指系统的初、末两个时刻的总动量相等,系统在整个过程中任意两个时刻的总动量也都相等,但决不能认为系统内的每一个物体的总动量都保持不变。高中物理 选修 35十六第章动量守恒定律二、动量守恒定律的普适性高中物理 选修 3
5、5十六第章动量守恒定律动量守恒定律与牛顿运动定律在经典力学中都占有重要的地位,两者密切相关。牛顿运动定律从 “力 ”的角度反映物体间的相互作用;动量守恒定律从 “动量 ”的角度描述物体间的相互作用,但两者的在使用中却有深刻的区别。高中物理 选修 35十六第章动量守恒定律动量守恒定律与牛顿运动定律的比较 应用过程:牛顿定律涉及整个过程中的力,而动量守恒只涉及过程始末两个状态,与过程中力的过程和细节无关 ,因此 ,用动量守恒定律使问题简化 适用范围:牛顿定律只适合研究宏观、低速问题,而动量守恒定律适合于目前为止物理学研究的一切领域高中物理 选修 35十六第章动量守恒定律1、当系统的内力远大于系统所受的外力时,外力的影响很小,系统的动量可以看作近似守恒三、动量守恒定律的应用回顾动量守恒定律应用的条件俄罗斯空军两架米格 -29战机空中相幢爆炸