高中物理选择性必修一优质课公开课导学案1.5.pdf

5．碰撞

课标要求

1.知道什么是弹性碰撞，什么是非弹性碰撞．

2．了解中子的发现过程．

3．会用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题．

思维导图

必备知识·自主学习——突出基础性素养夯基

一、碰撞的分类

根据碰撞前后两物体总动能是否变化，可将碰撞分为____________和____________两类．

1．弹性碰撞：系统总机械能________的碰撞．

2．非弹性碰撞：系统总机械能________的碰撞．

3．完全非弹性碰撞：在非弹性碰撞中，如果两物体碰后________，以相同的速度运动，

这种碰撞称为完全非弹性碰撞．

[导学1]

两球发生对心碰撞，只是说明碰撞前后动量方向在同一直线上，并不一定是弹性碰撞，

即碰撞前后动能不一定相等．

[导学2]

此推导过程也是一动一静的弹性碰撞模型的推导过程，如果两粒子质量相等，碰后速度

交换．

[举例]

如图所示，光滑水平面上并排静止着小球2、3、4，小球1以速度v射来，已知四个小

0

球完全相同，小球间发生弹性碰撞，则碰撞后各小球的运动情况如何？

提示：小球1与小球2碰撞后交换速度，小球2与小球3碰撞后交换速度，小球3与小

球4碰撞后交换速度，最终小球1、2、3静止，小球4以速度v运动．

0

二、中子的发现

1．1932年，英国物理学家________发现了中子．

2．中子质量的计算

设中性粒子的质量为m，碰前速率为v，碰后速率为v′，氢核的质量为m，碰前速率为

H

零，碰后速率为vH，碰撞前后的动量和动能都守恒，则

mv＝mv′＋mv

HH

121212

mv＝＋H

222

解得vH＝2

同理，对氮原子核的碰撞可解得vN＝2

H

由上述两式可得＝

N

已知氮核质量与氢核质量的关系为m＝14m，查德威克在实验中测得氢核速率和氮核

NH

速率的关系是v＝7.5v，由此得m＝m.

HNH

关键能力·合作探究——突出综合性素养形成

探究点一碰撞的特点及分类

导学探究

如图为两钢性摆球碰撞时的情景．

(1)两球质量相等，将一球拉到某位置释放，发现碰撞后，入射球静止，被碰球上升到与

入射球释放时同样的高度，说明了什么？

(2)若碰撞后两球粘在一起，发现两球上升的高度仅是入射球释放时的高度的四分之一，

说明了什么？

归纳总结

1.碰撞过程的特点

(1)时间特点：碰撞现象中，相互作用的时间极短，相对物体运动的全过程可忽略不计．

(2)受力特点：在碰撞过程中，系统的内力远大于外力，外力可以忽略，系统的总动量守

恒．

(3)位移特点：在碰撞过程中，由于在极短的时间内物体的速度发生突变，物体发生的位

移极小，可认为碰撞前后物体处于同一位置．

(4)能量的特点：碰撞过程系统的动能不会增加，可能减少，也可能不变．

2．碰撞的分类

(1)按碰撞前后机械能是否守恒可分为弹性碰撞和非弹性碰撞．

(2)按碰撞前后速度的方向是否与球心的连线在同一直线上可分为对心碰撞和非对心碰

撞．

3．处理碰撞问题的