人教版高二物理选修3-5 16.4碰撞(公开课)(共16张PPT)

1、 1 16.4 6.4 碰碰 撞撞【方案方案1 1】 实验测量，间接验证实验测量，间接验证21vv01h1v0 mv02/22h2v 2mv2/2【设问【设问1】如何探寻两球碰如何探寻两球碰撞前后有无机械能损失？撞前后有无机械能损失？ 看两次摆角是否相同看两次摆角是否相同由动量守恒定律：由动量守恒定律： 碰撞前系统总动能：碰撞前系统总动能： 碰撞后系统总动能：碰撞后系统总动能： 碰撞过程中有机械能损失【方案方案2】 ：理论论证理论论证vv0m2mm mvmv20020vv 0kkEE 20021mvEk2020241)2(221221mvvmmvEk( (一一) )碰撞的共性与个性碰撞的共性与

2、个性共性共性: :作用力变化作用力变化快快 有些碰撞碰后分开，有些碰撞碰后粘在一起；有些碰撞碰后分开，有些碰撞碰后粘在一起； 相互作用时间短相互作用时间短作用力峰值大作用力峰值大系统动量守恒系统动量守恒个性个性: :有些碰撞沿一条直线，有些碰不在一条直线上；有些碰撞沿一条直线，有些碰不在一条直线上； 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能可能不守恒分类方式之一：从能量变化方面分类分类方式之一：从能量变化方面分类( (二二) )碰撞的分类碰撞的分类碰撞过程中机械能守恒碰撞过程中机械能守恒碰撞过程中机械能不守恒碰撞过程中机械能不守恒碰撞后两物

3、粘合在一起，碰撞后两物粘合在一起，以共同速度运动以共同速度运动1 1、弹性碰撞、弹性碰撞：2 2、非弹性碰撞、非弹性碰撞：3 3、完全非弹性碰撞：、完全非弹性碰撞：机械能损失最大机械能损失最大! !【讨论问题一】【讨论问题一】一维弹性碰撞的碰后速度的确定一维弹性碰撞的碰后速度的确定v1v1/m1v2/m2m1m2221111vmvmvm222211211212121vmvmvm22111)(vmvvm22221211)(vmvvm211vvv121211vmmmmv121122vmmmv12vv 21mm 若122vv 21mm 若02 v21mm 若01 v则11vv 则11vv则小结：质量

4、相等，交换速度；小结：质量相等，交换速度；大碰小，一起跑；小碰大，要反弹大碰小，一起跑；小碰大，要反弹【讨论问题二】【讨论问题二】 碰撞过程中能量与形变量的演变碰撞过程中能量与形变量的演变碰撞过程的碰撞过程的“慢镜慢镜头头”v1v共弹性碰撞弹性碰撞非弹性碰撞非弹性碰撞完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞【例例2】质量为质量为m m速度为速度为v的的A A球，跟质量为球，跟质量为3m3m的的静止静止B B球发生正碰，碰撞可能是弹性，也可能非球发生正碰，碰撞可能是弹性，也可能非弹性，碰后弹性，碰后B B球的速度可能是以下值吗？球的速度可能是以下值吗？（A）0.6v (B)0.4v (C)0.2v解：解：B

5、 B球速度的最小值发生在完全非弹性碰撞情形球速度的最小值发生在完全非弹性碰撞情形由动量守恒：由动量守恒：min)3(vmmmvvv25. 0minB B球速度的最大值发生在弹性碰撞时球速度的最大值发生在弹性碰撞时：vmmmvv5 . 032max所以，只有所以，只有0.40.4v是速度可能值是速度可能值分类方式之二：从碰撞速度方向分类分类方式之二：从碰撞速度方向分类 1 1、对心碰撞、对心碰撞正碰：正碰：2 2、非对心碰撞、非对心碰撞斜碰斜碰：碰前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碰前运动速度与两球心连线不在同一直线

6、上 1 1、动量制约、动量制约2 2、动能制约、动能制约3 3、运动制约、运动制约( (三三) )碰撞规律总结碰撞规律总结【例例3】在光滑水平面上，动能为在光滑水平面上，动能为E E0 0、动量的大小为、动量的大小为P P0 0的的小钢球小钢球1 1与静止的小钢球与静止的小钢球2 2发生碰撞，碰撞前后球发生碰撞，碰撞前后球1 1的运动的运动方向相反，将碰撞后球方向相反，将碰撞后球1 1的动能和动量的大小分别记为的动能和动量的大小分别记为E E1 1、P P1 1，球，球2 2的动能和动量的大小分别记为的动能和动量的大小分别记为E E2 2、P P2 2，则必有：，则必有： A、E1E0 B、P

7、1E0 D、P2P0参考答案参考答案: :DAB守恒守恒不增不增合理合理( (四四) )微观世界碰撞现象微观世界碰撞现象1 1、中子的发现：、中子的发现：19321932年查德威克年查德威克( (英国英国) )vmmmvHH2vmmmvNN267107 . 4103 . 31/14/HHHNNHmmmmmmmmvv16. 1Hmm( (四四) )微观世界碰撞现象微观世界碰撞现象2 2、中子减速剂：石墨、重水、中子减速剂：石墨、重水( (四四) )微观世界碰撞现象微观世界碰撞现象3 3、验证汞原子能量量子化、验证汞原子能量量子化的经典实验的经典实验弗兰克弗兰克赫兹实验（赫兹实验（19141914

8、年）年） 通过电子与汞原子核碰通过电子与汞原子核碰撞的能量传递，证实了原子撞的能量传递，证实了原子能量处于分立的不连续状态能量处于分立的不连续状态( (四四) )微观世界碰撞现象微观世界碰撞现象4 4、粒子加速器、粒子加速器基本知识点基本知识点弹性碰撞弹性碰撞动量、机械能守恒动量、机械能守恒非弹性碰撞非弹性碰撞动量守恒、机械能有损失动量守恒、机械能有损失完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞动量守恒、机械能损失最大动量守恒、机械能损失最大基本思想方法基本思想方法猜想猜想推论推论小结小结：对心碰撞（正碰）对心碰撞（正碰）碰撞前后速度沿球心连线碰撞前后速度沿球心连线非对心碰撞（斜碰）非对心碰撞（斜碰）碰撞前后速度不共线碰撞前后速度不共线验证验证结束语：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