自主招生同步课程高三物理第7讲 动量及动量守恒（教案）---精校解析Word版

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1、第7讲动量及动量守恒适用学科物理适用年级高三适用区域全国课时时长（分钟）120知识点1：动量及动量守恒定律2：碰撞、反冲、爆炸3：力学规律的优先策略教学目标1：了解动量及动量守恒的考查特点2：掌握基本知识和解题方法。3：学会力学规律的优先选择教学重点1：动量及动量守恒定律2：碰撞、反冲、爆炸教学难点1：动量及动量守恒定律2：力学规律的优先策略【重点知识精讲和知识拓展】1.动量守恒定律如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，那么这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律。（i）动量守恒定律是自然界中最重要最普

2、遍的守恒定律之一，它既适用于宏观物体，也适用于微观粒子；既适用于低速运动物体，也适用于高速运动物体，它是一个实验规律。相互间有作用力的物体体系称为系统，系统内的物体可以是两个、三个或者更多，解决实际问题时要根据需要和求解问题的方便程度，合理地选择系统.（ii）动量守恒定律适用条件（1）系统不受外力或系统所受的外力的矢量和为零。（2）系统所受外力的合力虽不为零，但比系统内力小得多。（3）系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分力为零，则在该方向上系统的总动量保持不变——分动量守恒。（4）在某些实际问题中，一个系统所

3、受外力和不为零，内力也不是远大于外力，但外力在某个方向上的投影为零，那么在该方向上也满足动量守恒的条件。（iii）动量守恒定律的四性：（1）.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。凡是与选取的正方向相同的为正，相反为负。若方向未知，可设为与正方向相同来列动量守恒方程，通过解的结果的正负，判定未知量的方向。（2）.瞬时性动量是一个瞬时量，动量守恒是指系统在任一瞬时的动量守恒。m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，等号左边是作用前的各物体动量和，等号右边

4、是作用后的各物体动量和，不同时刻动量不能相加。（3）.相对性动量大小与选择的参考系有关，应注意各物体的速度是相对同一惯性系的速度，一般选取地面为参考系。（4）.普适性它不仅适用于两个物体组成的系统，也适用于多个物体组成的系统；不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统。2.动量定理与动能定理的区别动量定理：物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化。即F△t=mv2-mv1。反映了力对时间的累积效应，是力在时间上的积累。动量定理为矢量方程，动量和冲量都是既有大小又有方向的物理量。动能定理：合外力做功等于物体动

5、能的变化。即W=△Ek。或Fx=mv22-mv12。反映了力对空间的累积效应，是力在空间上的积累。动能定理为标量，动能、功都是只有大小没有方向的物理量。3.碰撞（1）碰撞是指物体间相互作用时间极短，而相互作用力很大的现象。在碰撞过程中，系统内物体相互作用的内力一般远大于外力，故碰撞中的动量守恒，按碰撞前后物体的动量是否在一条直线区分，有正碰和斜碰。按碰撞过程中动能的损失情况区分，碰撞可分为三种：①弹性碰撞碰撞前后系统的总动能不变，对两个物体组成的系统的正碰情况满足：m1v1+m2v2=m1v1’+m2v2’；(动量守恒

6、）m1v12+m2v22=m1v1’2+m2v2’2；（动能守恒）两式联立可得：v1’=；v2’=。当v2=0时，v1’=；v2’=。此时：若m1=m2，这时v1’=0；v2’=v1，碰后实现了动量和动能的全部交换。若m1>>m2，这时v1’≈v1；v2’≈2v1；，碰后m1的速度几乎未变，仍按照原方向运动，质量小的物体以两倍m1的速度向前运动。若m2>>m1，这时v1’≈-v1；v2’≈0，碰后m1按原来的速度弹回，m2几乎不动。①非弹性碰撞碰撞中动能不守恒，只满足动量守恒，两物体的碰撞一般都是非弹性碰撞。③完全非弹

7、性碰撞两物体碰后合为一体，具有共同速度，满足动量守恒定律，但动能损失最大：m1v1+m2v2=（m1+m2）v。（2）在物体发生相互作用时，伴随着能量的转化和转移。相互作用的系统一定满足能量守恒定律。若相互作用后有内能产生，则产生的内能等于系统损失的机械能。（3）碰撞过程的三个制约因素：①动量制约——动量守恒。由于碰撞过程同时具备了“相互作用力大”和“作用时间短”两个特征，其它外力可忽略，取碰撞的两个物体作为系统，满足动量守恒定律。②动能制约——系统动能不增加。③运动制约——运动变化合理。4.反冲现象和火箭系统在内力作

8、用下，当一部分向某一方向的动量发生变化时，剩余部分沿相反方向的动量发生同样大小变化的现象。.喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动的实例.若系统由两部分组成，且相互作用前总动量为零。一般为物体分离则有：0=mv+(M-m)v’，M是火箭箭体质量，m是燃气改变量。参考系的选择是箭体。喷气式飞机和火箭的飞行应用了反冲的原理，它们都是靠喷出