高中物理选修3-5 四、碰撞.ppt

四、碰撞 一、碰撞的共性与个性 共性 作用力变化快 有些碰撞碰后分开，有些碰撞碰后粘在一起； 相互作用时间短 作用力峰值大 系统动量守恒 个性 有些碰撞沿一条直线，有些碰撞不在一条直线上； 有些碰撞过程可能机械能守恒，有些过程机械能可能不守恒…… * 四、碰撞 θ θ 思考与讨论 案例一：看两次摆角是否相同 如何探究两球碰撞前后有无机械能损失？ v v0 m 2m m 案例二：直接比较碰撞前后的动能 * 四、碰撞 碰撞过程中有机械能损失 分类方式之一：从能量变化方面分类 二、碰撞的分类 碰撞过程中机械能守恒 碰撞过程中机械能不守恒 碰撞后以共同速度运动 1、弹性碰撞： 2、非弹性碰撞： 3、完全非弹性碰撞： 机械能损失最大! * 四、碰撞 1、弹性碰撞碰后速度的确定 v1 v1/ m1 v2/ m2 m1 m2 * 四、碰撞 2、碰撞过程中能量与形变量的演变——“慢镜头” v1 v共 弹性碰撞 非弹性碰撞 完全非弹性碰撞 * 四、碰撞 质量为 m 速度为 v 的A球，跟质量为 3m 的静止 B球发生正碰，碰撞可能是弹性，也可能非弹性，碰后 B球的速度可能是以下值吗？ （A）0.6v （B）0.4v （C）0.2v 解：B 球速度的最小值发生在完全非弹性碰撞情形 B球速度的最大值发生在弹性碰撞时 只有0.4v 是速度可能值 * 四、碰撞 思考与讨论 分类方式之二：从碰撞速度方向分类 1、对心碰撞——正碰 2、非对心碰撞——斜碰 碰撞前后运动速度与两球心连线处于同一直线上 碰前运动速度与两球心连线不在同一直线上 * 四、碰撞 1、动量制约 2、动能制约 3、运动制约 三、碰撞规律总结 在光滑水平面上，动能为 E0、动量大小为 P0 的小钢球 1 与静止的小钢球 2 发生碰撞，碰撞前后球 1 的运动方向相反，将碰撞后球 1 的动能和动量的大小分别记为 E1、P1，球 2 的动能和动量的大小分别记为 E2、P2，则必有 （ ） A、E1E0 B、P1P0 C、E2E0 D、P2P0 守恒 不增 合理 * 四、碰撞 ABD 物体位置不突变,速度可以突变. 后面物体的速度不大于前面物体 四、碰撞 * 质量相等 A、B两球在光滑水平桌面上沿同一直线，同一方向运动，A球的动量是 7kg·m/s，B 球的动量是5kg·m/s，当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后两球的动量可能值是（ 　　　　） A. pA‘=6kg·m/s，pB=6kg·m/s B. pA‘=3kg·m/s，pB=9kg·m/s C. pA‘=－2kg·m/s，pB=14kg·m/s D. pA‘=－5kg·m/s，pB=17kg·m/s 思考与讨论 A 四、碰撞 * 质量不等 A、B两球在光滑水平桌面上沿同一直线，同一方向运动，A球的动量是 5 kg·m/s，B 球的动量是 7 kg·m/s，当 A 球追上B 球发生碰撞，则碰撞后两球的动量可能值是（ 　　　　） A. pA‘=6kg·m/s，pB=6kg·m/s B. pA‘=3kg·m/s，pB=9kg·m/s C. pA‘=－2kg·m/s，pB=14kg·m/s D. pA‘=－5kg·m/s，pB=17kg·m/s 思考与讨论 BC 四、微观世界碰撞现象拾零 1、中子的发现：1932年查德威克（英国） * 四、碰撞 2、中子减速剂：石墨、重水 * 四、碰撞 3、验证汞原子能量量子化的经典实验 ——弗兰克—赫兹实验（1914年） 通过电子与汞原子核碰撞的能量传递，证实了原子能量处于分立的不连续状态 * 四、碰撞 4、粒子加速器 * 四、碰撞 基本知识点 弹性碰撞→动量、机械能守恒 非弹性碰撞→动量守恒、机械能有损失 完全非弹性碰撞→动量守恒、机械能损失最大 基本思想方法 猜想 推论 小结 对心碰撞（正碰）→碰撞前后速度沿球心连线 非对心碰撞（斜碰）→碰撞前后速度不共线 验证 * 四、碰撞 结束语 大到茫茫宇宙，小到神秘微观，平凡到日常生活，有着形形色色、风格迥异的碰撞现象，虽然它们的运动个性十足，但都遵守两条铁的”纪律”：动量守恒和动能不增，这两条规律就两只无形的手，操纵和控制着事物发展的方向和进程，寻求大千世界变化中的不变量，找到它，我们就能掌握事物变化的规律，这也是物理学探寻未知世界基本的思想方法 ！ * 四