高三物理第一轮复习课件：第六章第二讲动量守恒定律及其应用

第2节 动量守恒定律

一、动量守恒定律

1．内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。[注1]

2．表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。

3．适用条件

(1)理想守恒：不受外力或所受外力的合力为0。

(2)近似守恒：系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力。[注2]

(3)某一方向守恒：如果系统在某一方向上所受外力的合力为0，则系统在该方向上动量守恒。

二、碰撞、反冲、爆炸

1．碰撞

(1)特点：作用时间极短，内力(相互碰撞力)远大于外力，总动量守恒。

(2)分类

①弹性碰撞：碰撞后系统的总动能没有损失。[注3]

②非弹性碰撞：碰撞后系统的总动能有损失。

③完全非弹性碰撞：碰撞后合为一体，机械能损失最大。

2．爆炸

与碰撞类似，物体间的相互作用时间很短，作用力很大，且远大于系统所受的外力，所以系统动量守恒。

3．反冲 [注4]

(1)定义：当物体的一部分以一定的速度离开物体时，剩余部分将获得一个反向冲量，如发射炮弹、火箭等。

(2)特点：系统内各物体间的相互作用的内力远大于系统受到的外力，动量守恒。

【注解释疑】

[注1] 外力和内力是相对的，与研究对象的选取有关。

[注2] 外力的冲量在相互作用的时间内忽略不计。

[注3] 弹性碰撞是一种理想化的物理模型，在宏观世界中不存在。

[注4] 反冲运动和爆炸问题中，系统的机械能可以增大，这与碰撞问题是不同的。

[深化理解]

1．动量守恒方程为矢量方程，列方程时必须选择正方向。

2．动量守恒方程中的速度必须是系统内各物体在同一时刻相对于同一参考系(一般选地面)的速度。

3．碰撞、爆炸、反冲均因作用时间极短，内力远大于外力满足动量守恒(或近似守恒)，但系统动能的变化是不同的。

4．“人船”模型适用于初状态系统内物体均静止，物体运动时满足系统动量守恒或某个方向上系统动量守恒的情形。

[基础自测]

2022届高考物理一轮复习第6章动量第2节动量守恒定律及其应用教案新人教版

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- 2 - / 14 第2节 动量守恒定律及其应用

一、动量守恒定律

1．动量守恒定律的内容

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。

2．动量守恒的数学表达式

（1)p＝p′（系统相互作用前总动量p等于相互作用后总动量p′）.

(2）Δp＝0（系统总动量变化为零)。

（3)Δp1＝－Δp2(相互作用的两个物体组成的系统，两物体动量增量大小相等，方向相反）.

3．动量守恒的条件

(1）系统不受外力或所受外力之和为零时,系统的动量守恒。

（2）系统所受外力之和不为零，但当内力远大于外力时系统动量近似守恒。

（3）系统所受外力之和不为零，但在某个方向上所受合外力为零或不受外力,或外力可以忽略,则在这个方向上，系统动量守恒。

二、碰撞、反冲和爆炸

1．碰撞

(1)概念:碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短,而物体间相互作用力很大的现象。

（2）特点：在碰撞现象中，一般都满足内力远大于外力，可认为相互碰撞的物体组成的系统动量守恒.

（3)分类：

动量是否守恒 机械能是否守恒

弹性碰撞

守恒 守恒

非完全弹性碰撞 守恒 有损失

完全非弹性碰撞 守恒 损失最大

2。反冲运动

（1)物体在内力作用下分裂为两个不同部分，并且这两部分向相反方向运动的现象.

(2）反冲运动中,相互作用力一般较大，通常可以用动量守恒定律来处理。

3．爆炸问题

(1)爆炸与碰撞类似，物体间的相互作用力很大，且远大于系统所受的外力，所以系统动量守恒。 2022届高考物理一轮复习第6章动量第2节动量守恒定律及其应用教案新人教版

- 1 - 第2讲 动量守恒定律及其应用

【课程标准】

1.通过实验和理论推导，理解动量守恒定律，能用其解释生活中的有关现象。知道动量守恒定律的普适性。

2.探究并了解物体弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。定量分析一维碰撞问题并能解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞现象。

3.体会用动量守恒定律分析物理问题的方法，体会自然界的和谐与统一。

【素养目标】

物理观念：能正确区分内力与外力 。

科学思维：理解动量守恒定律的确切含义和表达式，知道定律的适用条件。会用动量守恒定律解决碰撞、爆炸等问题。

一、动量守恒定律

1．内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变，这就是动量守恒定律。

2．表达式：

(1)p＝p′，系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′。

(2)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量和等于作用后的动量和。

(3)Δp1＝－Δp2，相互作用的两个物体动量的变化量等大反向。

3．适用条件：

(1)理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，则系统动量守恒。

(2)近似守恒：系统受到的合外力不为零，但当内力远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒。

(3)某方向守恒：系统在某个方向上所受合外力为零时，系统在该方向上动量守恒。

二、弹性碰撞和非弹性碰撞

1．碰撞：碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力很大的现象。

2．特点：在碰撞现象中，一般都满足内力远大于外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒。

3．分类： - 2 -

动量是否守恒

机械能有无损失

弹性碰撞 守恒 无损失

非弹性碰撞 守恒 有损失

完全非弹性碰撞 守恒 有损失且损失最大

命题·传统文化情境

如图是《三国演义》中的“草船借箭”，若草船的质量为m1，每支箭的质量为m，草船以速度v1返回时，对岸士兵万箭齐发，n支箭同时射中草船，箭的速度皆为v，方向与船行方向相同。由此，草船的速度会增加多少？(不计水的阻力)

第2讲动量守恒定律及应用

1 •动量守恒定律

(1) 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，这就是动量守恒定

律。

(2) 表达式

① P= P’，系统相互作用前总动量P等于相互作用后的总动量P’。

② m2V2= mivi '+ m2V2 " »相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量和等于作用后的动量和。

③ Api =- AP2，相互作用的两个物体动量的增量等大反向。

④ Ap= 0，系统总动量的增量为零。

2・动量守恒的条件

(1) 理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，则系统动量守恒。

(2) 近似守恒：系统受到的合力不为零，但当內力远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒。

(3) 分方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒。3・动量守恒定律的“五性”

系统性 动量守恒是针对满足守恒条件的系统而言的,系统改变，动量不一定满足守恒条 件

相对性 公式中V1、V2、、V2 '必须相对于同一个惯性系

同时性

公式中W、V2是在相互作用前同一时刻的速度，、V2"是相互作用后同一时 刻的速度

矢量性 应先选取正方向，凡是与选取的正方向一致的动量为正值，相反为负值

普适性 不仅适用于低速宏观系统，也适用于高速微观系统

［思维诊断］

(1) 动量具有瞬时性。0

(2) 物体动量的变化等于某个力的冲量。()

(3) 动量守恒定律中的速度是相对于同一参考系的速度。()

(4) 系统的总动量不变是指系统总动量的大小保持不变。()

(5) 系统的动量守恒时，机械能也一定守恒。()

答案：(1)z (2)X (3)z (4)X (5)x

［题组训练］

1 •［动量守恒的条件］在如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入 木块后留在其中，将弹簧压缩到最短。若木块和弹簧合在一起作为系统，则此系统在从子弹开始射入到弹簧被 将子弹、木块和弹簧合在一压缩至最短的 整个过程中()