第3节 动量守恒定律
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，理解其守恒的条件。
3．会用动量守恒定律解答相关问题。
一、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：系统以外物体对系统内物体的作用力。
二、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。
2．表达式：对两个物体组成的系统，常写成：p1＋p2＝p1′＋p2′或m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。
3．适用条件：系统不受外力或者所受外力的矢量和为0。
4．普适性：动量守恒定律是一个独立的实验定律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域。
判一判
(1)系统的动量守恒时，系统内各物体的动量一定守恒。( )
(2)题目中涉及甲、乙、丙三个物体时，可以将甲和乙、甲和丙、乙和丙以及甲、乙、丙选为系统，具体如何选择要依据实际问题分析。( )
(3)系统在某个方向上的动量守恒，那么系统的总动量一定守恒。( )
(4)应用动量守恒定律时，若碰撞前后物体的速度方向相反，应规定正方向，将矢量运算转化为代数运算。( )
(5)系统的动量守恒时，机械能也一定守恒。( )
(6)动量守恒定律只适用于宏观低速的物体。( )
提示：(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)×
想一想
(1)一个力对某个系统来说是外力，这个力能变成内力吗？
提示：可以。一个力是内力还是外力关键看所选择的系统，如发射炮弹时，以炮弹和炮车为系统，地面对炮车的力是外力，如果选炮弹、炮车及地球为系统，地面对炮车的力就是内力。
(2)系统内存在摩擦力，动量还守恒吗？
提示：守恒。系统内的摩擦力是内力，动量是否守恒取决于系统所受外力的情况。
(3)动量守恒定律和牛顿运动定律的适用范围一样吗？
提示：不一样，动量守恒定律的适用范围更广。牛顿运动定律只适用于宏观、低速的物体，而动量守恒定律适用于目前为止物理学研究的一切领域。
课堂任务 动量守恒定律
1．对系统、内力和外力的理解
(1)相互作用的两个或多个物体组成一个力学系统。
(2)系统中，物体间的相互作用力叫做内力；系统以外的物体对系统内物体的作用力叫做外力。
内力和外力与系统的划分有关，例如甲、乙、丙三个物体均有相互作用，如果以三个物体为系统，则甲、乙、丙相互之间的作用均为内力；如果以甲、乙两个物体为系统，则甲、乙间的相互作用为内力，丙对甲、乙的作用为外力。没有明确的系统对象，判断内力和外力是毫无意义的。
2．对动量守恒定律的理解
动量守恒定律：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。
(1)系统的总动量保持不变，是指系统内各物体动量矢量和的大小和方向不变。
(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。
(3)系统在整个过程中任意时刻的总动量都相等，不能误认为只是初、末两个状态的总动量相等。
(4)系统中各物体在初、末状态的动量是相对于系统外的同一参考系，通常是以地面为参考系。
3．动量守恒定律成立的条件
(1)系统不受外力或者所受外力的合力为零。
(2)系统所受外力远小于内力时，外力的作用可以忽略，系统的动量守恒。
(3)系统在某个方向上的合外力为零时，系统在该方向上动量守恒。
4．动量守恒定律的表达式
(1)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′(作用前后系统总动量不变)。
(2)Δp＝0(系统动量的增量为零)。
(3)Δp1＝－Δp2(相互作用的两个物体组成的系统，两物体动量的增量大小相等，方向相反)。
