20xx教科版高中物理選修3-514動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用ppt教學(xué)課件(已修改)
2024-12-03 22:34 本頁(yè)面
【正文】 4 動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用 1． 知道應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決問(wèn)題時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 ． 2． 掌握應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決問(wèn)題的一般步驟 ． 3． 會(huì)應(yīng)用動(dòng)量守恒定律分析 、 解決碰撞 、 反沖等問(wèn)題 ． 4． 知道火箭的工作原理 ． 一、彈性正碰的討論 在光滑水平面上質(zhì)量 m1的小球以速度 v1與質(zhì)量 m2的靜止小球發(fā)生彈性正碰．根據(jù)動(dòng)量守恒和動(dòng)能守恒： m1v1＝ m1v1′ ＋ m2v2′ ；12m1v21＝ 12m1v1′2＋12m2v2′2 . 碰后兩個(gè)物體的速度分別為： v1′ ＝ m1－ m2m1＋ m2v1 ， v2′ ＝ 2 m1m1＋ m2v1 若 m1m2， v1′和 v2′都是正值 ， 表示 v1′和 v2′都與 v1方向 ． (若 m1?m2， v1′＝ v1， v2′＝ 2v1， 表示 m1的速度不變 ， m2以 2v1的速度被撞出去 ) 若 m1m2， v1′為負(fù)值 ， 表示 v1′與 v1方向 ， m1被彈回 ． (若 m1?m2， v1′＝－ v1， v2′＝ 0， 表示 m1被反向以原速率彈回 ，而 m2仍靜止 ) 若 m1＝ m2， 則有 v1′＝ 0， v2′＝ v1， 即碰撞后兩球速度互換 ． 相同 相反 二 、 反沖運(yùn)動(dòng) 定義： 根據(jù) 動(dòng)量守恒定律 ， 一個(gè)靜止的物體在 的作用下分裂為兩部分 ， 一部分向某一個(gè)方向運(yùn)動(dòng) ， 另一部分必然向 方向運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象 ． 特點(diǎn) (1)物 體的不同部分在 內(nèi) 力作用下向相反方向運(yùn)動(dòng) ． (2)反沖運(yùn)動(dòng)中 ， 相互作用力一般較大 ， 通?？梢杂脛?dòng)量守恒定律來(lái)處理 ． (3)反沖運(yùn)動(dòng)中 ， 由于有 能轉(zhuǎn)變?yōu)? 能 ， 所以 系統(tǒng)的總動(dòng)能 ． 內(nèi)力 相反 其他形式 動(dòng) 增加 反沖現(xiàn)象的應(yīng)用及防止： 反沖 是生活和生產(chǎn)實(shí)踐中常見的一種現(xiàn)象，在許多場(chǎng)合，反沖是不利的，如大炮射擊時(shí)，由于炮身的反沖，會(huì)影響炮彈的出口速度和準(zhǔn)確性．為了減小反沖的影響，可增大炮身的阻力．但還有許多場(chǎng)合，恰好是利用了反沖，如反擊式水輪機(jī)是應(yīng)用反沖而工作的，噴氣式飛機(jī)和火箭是反沖的重要應(yīng)用，它們都是靠噴出氣流的反沖作用而獲得巨大速度的． 三 、 火箭 工作原理： 是 利用 運(yùn)動(dòng) ， 火箭燃料燃燒產(chǎn)生的高溫 、 高壓燃?xì)鈴奈矅姽苎杆賴姵鰰r(shí) ， 使火箭獲得巨大速度 ． 影響火箭獲得速度大小的因素： (1)噴 氣速度：現(xiàn)代液體燃料火箭的噴氣速度約為 2 000～ 4 000 m/s. (2)質(zhì)量比：指火箭起飛時(shí)的質(zhì)量與火箭除燃料外的箭體質(zhì)量之比 ． 噴氣速度 ， 質(zhì)量比 ， 火箭獲得的速度 ． 反沖 越大 越大 越大 一 、 對(duì)碰撞問(wèn)題的分析 對(duì)碰撞過(guò)程的理解 (1)發(fā)生碰撞 的物體間一般作用力很大 ， 作用時(shí)間很短 ， 各物體作用前后動(dòng)量變化顯著 ， 物體在作用時(shí)間內(nèi)位移可忽略 ． (2)即使碰撞過(guò)程中系統(tǒng)所受合力不等于零 ， 由于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力 ， 作用時(shí)間又很短 ， 所以外力的作用可忽略 ， 認(rèn)為系統(tǒng)的動(dòng)量是守恒的 ． (3)若碰撞過(guò)程中沒(méi)有其他形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 ， 則系統(tǒng)碰后的總機(jī)械能不可能大于碰前系統(tǒng)機(jī)械能 ． (4)對(duì)于彈性碰撞 ， 碰撞前后無(wú)動(dòng)能損失；對(duì)非彈性碰撞 ， 碰撞前后有動(dòng)能損失；對(duì)于完全非彈性碰撞 ， 碰撞前后動(dòng)能損失最大 ． 分析碰撞問(wèn)題的原則 (1)碰撞 前后動(dòng)量守恒 ， 即 p1＋ p2＝ p1′＋ p2′. (2)兩物體碰撞前的動(dòng)能應(yīng)大于或等于碰撞后的動(dòng)能 ， 即 Ek1＋ Ek2≥Ek1′＋ Ek2′. (3)速度要
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