2017-2018学年同步备课套餐之物理教科版选修3-5讲义：第1章+碰撞与动量守恒+2+课时2+wor

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1、课时2动量守恒定律［学习日标］1.理解系统、内力、外力的概念.2.知道动量守恒定律的内容及表达式，理解守恒的条件.3.了解动量守恒定律的普遍意义，会初步利用动量守恒定律解决实际问题.知识探究新知探究点点落实—、动量守恒定律［导学探究］1.如图1所示，公路上三辆汽车发生了追尾事故.如果将甲、乙两辆汽车看做一个系统，丙车对乙车的作用力是内力，还是外力？如果将三车看成一个系统，丙对乙的力是内力还是外力？图1答案内力是系统内物体之间的作用力，外力是系统以外的物体对系统以内的物体的作用力.一个力是内力还是外力关键是看选择的系统.如果将甲和乙看成一个系统，丙车对乙车的力是外力

2、，如果将三车看成一个系统，丙对乙的力是内力.2.如图2所示，水平桌面上的两个小球，质量分别为®和加2,沿着同一直线向相同的方向做匀速运动，速度分别是0和"2,•当第二个小球追上第一个小球时两球发生碰撞，碰撞后两球的速度分别为。'和血‘.试用动量定理和牛顿第三定律推导两球碰前总动量"可+〃2202与碰后总动量niV'+m2v2f的关系.图2答案设碰撞过程中两球间的作用力分别为鬥、尺，相互作用时间为/根据动量定理：Ft=m{V'—可），尸2/=加2（^2‘—。2）・因为Fl与尸2是两球间的相互作用力，根据牛顿笫三定律知，Fi=-F2,贝I」有：mV9~m

3、V=m2V2—'即mV+m2V2=mVi'+fn2V2,此式表明两球在相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量，这就是动量守恒定律的表达式.［知识梳理］1.系统、内力与外力(1)系统：相互作用的两个或多个物体组成一个力学系统.(2)内力：系统中物体间的相互作用力.(3)外力：系统处部物体对系统内物体的作用力.1.动量守恒定律(1)内容：如果一个系统不受外力或所受合外力为冬,这个系统的总动量保持不变.(2)表达式:m1“］+加2血=叱丄，+〃地竝(作用前后动量相等)•(3)适用条件：系统不受外力或者所受外力的矢量和为零.［即学即用］判断下列说法的正误.(1

4、)一个系统初、末态动量大小相等，即动量守恒.(X)(2)两个做匀速直线运动的物体发生碰撞，两个物体组成的系统动量守恒.(V)(3)只要系统受到的外力的功为零，动量就守恒.(X)(4)只要系统所受到的合力的冲量为零，动量就守恒.(V)(5)系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零.(V)二、对动量守恒定律的认识［导学探究］如图3所示，进行太空行走的宇航员力和3的质量分别为80kg和100kg,他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0」nVs./将只向空间站方向轻推后，力的速度变为0.2m/s.(l)/、B二人相互作用吋动量守恒吗？(2)如果守恒，应以什么为参考系？(3

5、)轻推后B的速度大小是多少？方向如何？图3答案(1)守恒(2)以空间站为参考系(3)0.02m/s远离空间站方向解析规定远离空间站的方向为正方向，则Q()=0.1m/s,va=0.2m/s根据动量守恒定律(也+蚀)％=也。1+心如代入数据可解得如=0.02m/s,方向为远离空间站方向.［知识梳理］对动暈守恒定律的理解1.对系统“总动量保持不变”的理解(1)系统在整个过程川任意两个时刻的总也都相等，不能误认为只是初、末两个状态的总动量相等.(2)系统的总动量保持不变，但系统内每个物体的动量可能都在不断变化.2.动量守恒定律的“五性”(1)系统性：注意判断是哪几个物体

6、构成的系统的动量守恒.(2)矢量性：是矢量式，解题时要规定正方向.(3)相对性：系统中各物体在相互作用前后的速度必须相对于同一惯性系，通常为相对于地面的速度.(4)同时性：初动量必须是各物体在作用前同一时刻的动量；末动量必须是各物体在作用后同一时刻的动量.(5)普适性：不仅适用于两个物体或多个物体组成的系统，也适用于宏观低速物体以及微观高速粒子组成的系统.图4［即学即用］如图4所示，甲木块的质量为®,以速度0沿光滑水平地血向前运动，正前方有-静止的、质量为加2的乙木块，乙上连有一轻质弹簧.甲木块与弹簧接触后()A.甲木块的动量守恒B.乙木块的动量守恒C.甲、乙两木

7、块所组成的系统的动量守恒D.甲、乙两木块所组成系统的机械能守恒答案C解析甲木块与弹簧接触后，由于弹簧弹力的作用，甲、乙的动量要发生变化，但对于甲、乙所组成的系统因弹簧弹力为系统内力故动量守恒；甲、乙两木块所组成系统的动能，一部分转化为弾簧的势能，故系统机械能不守恒，故D错误.题型探究第点旳点个个击确一、动量守恒条件的理解1.系统不受外力作用：这是一种理想化的情形.2.系统受外力作用，但所受合外力为零.3.系统受外力作用，但当系统所受的外力远小于系统内各物体间的内力时，系统的总动量近似守恒.例如，抛出去的手榴弹在空中爆炸的瞬间，弹片所受火药爆炸时的内力远大于其重力，

8、重力完全可