还剩23页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
动量守恒定律的典型模型及其应用教学课件•动量守恒定律的概述•动量守恒定律的典型模型•动量守恒定律的应用实例•动量守恒定律的实验验证目•动量守恒定律的拓展思考录contents01动量守恒定律的概述定义与公式定义动量守恒定律是物理学中的基本定律之一,它指出在没有外力作用的情况下,一个孤立系统的总动量保持不变公式对于一个系统,其总动量(P)等于各物体动量(p)之和,即P=Σp适用条件系统不受外力作用系统孤立动量守恒定律只在系统不受外力作用系统必须与外界没有能量交换和物质时成立,即系统所受合外力为零交换,即系统是孤立的系统内力可忽略不计系统内力不会影响系统的总动量,因此可以忽略不计动量的单位国际单位在国际单位制中,动量的单位是千克·米/秒(kg·m/s)其他单位常用的单位还有磅·英尺/秒(lb·ft/s)等02动量守恒定律的典型模型完全弹性碰撞完全弹性碰撞是指两个物体碰撞后,动能没有损失,完全恢复的碰撞在完全弹性碰撞中,两个物体的总动量和在碰撞前的总动量相等,即动量守恒同时,两个物体的总动能也在碰撞前后保持不变,即能量守恒这种碰撞常见于没有摩擦和阻力的理想情况完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞是指两个物体碰撞后,动能损失最大,成为一个整体的碰撞在完全非弹性碰撞中,两个物体的总动能在碰撞后减少,但总动量保持不变,即动量守恒这种碰撞常见于粘合、熔化或爆炸等情况弹性碰撞与非弹性碰撞的对比弹性碰撞和非弹性碰撞是两种极端情弹性碰撞和非弹性碰撞的主要区别在况,实际中的碰撞多为介于两者之间于动能和动量的变化情况在弹性碰的非完全弹性碰撞撞中,动能和动量均守恒;而在非弹性碰撞中,动能不守恒,但动量守恒VS在实际生活中,由于摩擦、阻力和其他因素的影响,碰撞多为非完全弹性碰撞,即动量和动能均有一定的损失03动量守恒定律的应用实例天体运动中的动量守恒总结词天体运动中,物体之间的相互作用力常常可以忽略不计,因此动量守恒定律得以广泛应用详细描述在太阳系中,行星绕太阳旋转,卫星绕行星旋转,这些运动都遵循动量守恒定律行星和卫星之间的引力相互作用力相对较小,因此可以忽略不计,从而使得行星和卫星的运动满足动量守恒子弹射击中的动量守恒总结词子弹射击过程中,子弹和目标之间的相互作用力可以忽略不计,因此子弹的动量守恒详细描述当子弹射击目标时,子弹和目标之间的相互作用力非常短暂且相对较小,因此可以忽略不计此时,子弹的动量守恒,即子弹的质量和速度的乘积保持不变火箭发射中的动量守恒总结词火箭发射过程中,燃料燃烧产生的气体对火箭的反作用力是火箭升空的主要动力,这个过程中动量守恒详细描述火箭发射时,燃料燃烧产生大量的气体,这些气体对火箭产生一个反作用力,使火箭得以升空根据动量守恒定律,火箭的质量和速度的乘积保持不变,即火箭的动量守恒04动量守恒定律的实验验证实验目的与原理实验目的通过实验验证动量守恒定律,加深对动量守恒定律的理解实验原理动量守恒定律是物理学中的基本定律之一,它指出在没有外力作用的情况下,系统内的动量总和保持不变实验器材与步骤•实验器材滑块、气垫导轨、测量尺、天平、砝码、小钢球等实验器材与步骤实验步骤
1.准备实验器材,确保气垫导轨调平
2.将滑块置于气垫导轨上,用天平测量滑块的质量实验器材与步骤
010203044.用砝码施加恒定的外
6.根据动量守恒定律计
3.将小钢球置于滑块上,
5.记录滑块和小钢球的力作用在滑块上,使滑算系统内的动量总和,测量小钢球的质量速度和运动时间块加速运动并与实验结果进行比较实验结果与结论实验结果实验结论通过实验数据计算出系统内的动量总和,并在实验误差范围内,系统内的动量总和保持与理论值进行比较,验证动量守恒定律的正不变,验证了动量守恒定律的正确性确性05动量守恒定律的拓展思考动量守恒定律与牛顿第三定律的关系牛顿第三定律指出作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,作用在同一条直线上动量守恒定律则是在封闭系统内,总动量保持不变,不受外力作用或合外力为零动量守恒定律与牛顿第三定律的关系在于,动量守恒定律是牛顿第三定律在封闭系统中的特殊情况在封闭系统中,由于作用力和反作用力相互抵消,总动量保持不变,即动量守恒动量守恒定律在相对论中的表现在相对论中,动量守恒定律表现为四维动量守恒相对论引入了时间和空间的相对性,将三维动量扩展到四维动量在相对论中,动量守恒定律不仅适用于低速情况,也适用于高速运动和强引力场的情况相对论中的动量守恒定律是自然界的基本规律之一,对于理解宇宙的基本结构和演化具有重要意义动量守恒定律在量子力学中的应用在量子力学中,动量守恒定律表现为动量算符的数学形式量子力学中的动量算符是位置和动量的函数,其本征值对应于粒子的动量动量守恒定律在量子力学中具有广泛的应用,例如在描述粒子在势阱中的运动、散射过程和量子纠缠等现象时,都需要考虑动量守恒定律的约束条件此外,动量守恒定律也是量子力学中对称性和守恒量的重要组成部分之一THANKS感谢观看。