课题研究 (2).ppt

动量守恒定律
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【学****目标】
(1)能运用牛顿第二定律和牛顿第三定律分析碰撞，导出动量守恒的表达式；
(2)了解动量守恒定律的普遍适用性和牛顿运动定律适用范围的局限性；
(3)加深对动量守恒定律的理解，进一步练****用动量守恒定律解决生产、生活中的问题。
(4)知道求初、末动量不在一条直线上的动量变化的方法。
【重点难点】
用动量守恒定律解决生产、生活中的问题
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一、系统、内力和外力
请阅读教材P12的系统、内力和外力，回答什么是系统？什么是内力和外力？并以上节课的碰撞为例分析哪些力是内力，哪些时外力？
：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。
：系统内各个物体间相互用力称为内力。
：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。
内力和外力的区分依赖于系统的选取，只有在确定了系统后，才能确定内力和外力。
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问题：如图所示，在水平面上做匀速运动的两个小球，质量分别为m1和m2，沿同一直线向相同的方向运动，速度分别为v1和v2，v2>v1。当第二个小球追上第一个小球时两球碰撞。碰撞后的速度分别为v1′和v2′。碰撞过程第一个小球所受第二个球对它的作用力是F1，第二个球所受第一个球对它的作用力是F2，试用牛顿定律分析碰撞过程。
二、动量守恒定律
m2
m1
v2
v1
F1
m2
F2
m1
v’2
v’1
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：
根据牛顿第二定律，碰撞过程中1、2两球的加速度分别是
根据牛顿第三定律，F1、F2等大反向，即F1= - F2
所以
碰撞时两球间的作用时间极短，用△t表示，则有
，
代入
并整理得
这就是动量守恒定律的表达式。
，
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常见的形式，对由A、B两物体组成的系统有：
定律的表达式是矢量式，解题时选取正方向后用正、负来表示方向，将矢量运算变为代数运算。
：相互作用的几个物体组成的系统，如果不受外力作用，或它们受到的外力之和为零，则系统的总动量保持不变。这个结论叫做动量守恒定律。
二、动量守恒定律
：
或
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内力不改变系统的总动量，外力才能改变系统的总动量，在下列三种情况下，可以使用动量守恒定律：
（1）系统不受外力或所受外力的矢量和为零。
（2）系统所受外力远小于内力，如碰撞或爆炸瞬间，外力可以忽略不计。
（3）系统某一方向不受外力或所受外力的矢量和为零，或外力远小于内力，则该方向动量守恒（分动量守恒）。
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⑷应用时需注意区分内力和外力，内力不改变系统的总动量，外力才能改变系统的总动量。
：
⑴矢量性：动量守恒方程是一个矢量方程。对于作用前后物体的运动方向都在同一直线上的问题，应选取统一的正方向，凡是与正方向相同的动量为正，相反的为负。若方向未知，可设为与正方向相同列动量守恒方程，通过解得结果的正负，判断未知量的方向。
⑵瞬时性：动量是个瞬时量，动量守恒是指系统任意两个时刻的动量恒定，列方程时要注意等式两边分别为作用前某一时刻各个物体动量的矢量和和作用后某一时刻各物体动量的矢量和，不同时刻的动量不能相加。
⑶同一性：由于动量的大小与参考系的选择有关，因此应用动量守恒定律时，应注意各物体的速度必须是相对同一参考系的速度，一般以地面为参考系。
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三、动量守恒定律的普适性
阅读“动量守恒定律的普适性”，并找出动量守恒定律与牛顿运动定律的区别和联系。
、第三定律导出的，两者关系密切，在经典力学中都占有及其重要的地位。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。