赵凡贵-碰撞(新人教版选修3-5)

1、展示教学目标 探究：思考与讨论探究：思考与讨论 碰撞过程中能量总是守恒的吗？碰撞过程中能量总是守恒的吗？ 一、弹性碰撞和非弹性碰撞一、弹性碰撞和非弹性碰撞1 1弹性碰撞弹性碰撞 在弹性力作用下，碰撞过程只产生机械能的转移，在弹性力作用下，碰撞过程只产生机械能的转移，系统内系统内无机械能的损失无机械能的损失的碰撞，称为弹性碰撞。的碰撞，称为弹性碰撞。 举例：通常情况下的钢球、玻璃球等坚硬物体之间的举例：通常情况下的钢球、玻璃球等坚硬物体之间的碰撞及分子、原子等之间的碰撞皆可视为弹性碰撞碰撞及分子、原子等之间的碰撞皆可视为弹性碰撞2 2非弹性碰撞非弹性碰撞 (1)(1)非弹性碰撞：非弹性碰撞：受非

2、弹性力作用，使部分机械能转受非弹性力作用，使部分机械能转化为内能的碰撞称为非弹性碰撞。化为内能的碰撞称为非弹性碰撞。 (2)(2)完全非弹性碰撞：完全非弹性碰撞：是非弹性碰撞的特例，这种碰是非弹性碰撞的特例，这种碰撞的特点是碰后粘在撞的特点是碰后粘在起起( (或碰后具有共同的速度或碰后具有共同的速度) )，其动能损失最大其动能损失最大注意：注意：碰撞后发生永久性形变、粘在一起、摩擦生热碰撞后发生永久性形变、粘在一起、摩擦生热等的碰撞往往为非弹性碰撞。等的碰撞往往为非弹性碰撞。(2)试分析弹性碰撞的特点。试分析弹性碰撞的特点。1.弹性碰撞：弹性碰撞：(1)在运用动量守恒定在运用动量守恒定 律处理

3、碰撞问题时哪些次要因素律处理碰撞问题时哪些次要因素可以忽略不计可以忽略不计?展示答案展示答案弹性碰撞：动量守恒，机械能守恒弹性碰撞：动量守恒，机械能守恒. .1)1)在碰撞过程中受到的一些微小外力可忽略不计在碰撞过程中受到的一些微小外力可忽略不计.(2).(2)在碰撞在碰撞过程中，物体发生速度变化所需时间极短，这个极短时间相过程中，物体发生速度变化所需时间极短，这个极短时间相对物体运动的全过程可忽略不计对物体运动的全过程可忽略不计. .(3)(3)在碰撞过程中，物体发生速度突变时，物体必有一极小的在碰撞过程中，物体发生速度突变时，物体必有一极小的位移，这个位移相对于物体运动全过程的位移可忽略不

4、计位移，这个位移相对于物体运动全过程的位移可忽略不计. .(2)处理碰撞问题的三原则处理碰撞问题的三原则非弹性碰撞非弹性碰撞(1)试分析非弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特点。试分析非弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特点。动量守恒，动能有损失，转化为系统内能动量守恒，动能有损失，转化为系统内能1)1)动量守恒，即动量守恒，即p p1 1+p+p2 2=p=p1 1+p+p2 2.2)2)机械能不增加机械能不增加( (火药爆炸问题除外火药爆炸问题除外) )，即，即E Ek1k1+E+Ek2k2EEk1k1+E+Ek2k2.(3)(3)速度要合理速度要合理 思考与讨论：思考与讨论：研究弹性碰撞研究弹性碰撞讨论

5、（一）讨论（一）讨论（二）讨论（二）讨论（三）讨论（三）二、对心碰撞和非对心碰撞二、对心碰撞和非对心碰撞1 1对心碰撞对心碰撞 两球碰撞时，碰撞之前球的运动速度与两球心的两球碰撞时，碰撞之前球的运动速度与两球心的连线在同连线在同条直线上，碰撞之后两球的速度仍沿着这条直线上，碰撞之后两球的速度仍沿着这条直线，这种碰撞称为条直线，这种碰撞称为对心碰撞，也叫正碰。对心碰撞，也叫正碰。 注意：注意：发生对心碰撞的两个物体，碰撞前后的速度发生对心碰撞的两个物体，碰撞前后的速度都沿同一条直线，它们的动量也都沿这条直线，在这都沿同一条直线，它们的动量也都沿这条直线，在这个方向上动量守恒。个方向上动量守恒。2

6、 2非对心碰撞非对心碰撞 两球碰撞时，碰撞之前的两球碰撞时，碰撞之前的运动速度运动速度与与两球心的连线两球心的连线不在同不在同条直线上条直线上，碰撞之后两球的速度都会，碰撞之后两球的速度都会偏离原偏离原来两球心的连线来两球心的连线。这种碰撞称为。这种碰撞称为非对心碰撞非对心碰撞，也叫，也叫斜斜碰碰。斜碰也遵循动量守恒定律，但情况较复杂，是平。斜碰也遵循动量守恒定律，但情况较复杂，是平面内的二维问题。面内的二维问题。方法一：方法一：矢量作图法矢量作图法方法二：方法二：计算法计算法V1V/2V/1V/1思考思考: :若通过计算的方法若通过计算的方法, ,怎么计算怎么计算? ? 还需要哪些条件还需要

7、哪些条件? ?1 1、散射：、散射：在粒子物理和核物理中，常常使一束粒子射入在粒子物理和核物理中，常常使一束粒子射入物体，粒子与物体中的微粒碰撞。这些微观粒子相互接近物体，粒子与物体中的微粒碰撞。这些微观粒子相互接近时时并不发生直接接触并不发生直接接触，这种微观粒子的碰撞叫做散射。，这种微观粒子的碰撞叫做散射。 由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率很小，所以由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率很小，所以多数粒子在磁撞后飞向四面八方。多数粒子在磁撞后飞向四面八方。三、散射三、散射微观粒子之间的碰撞通常被视为微观粒子之间的碰撞通常被视为完全弹性碰撞完全弹性碰撞，遵从动量守恒及前后动能相等遵从动量守

8、恒及前后动能相等 若在一光滑水平面上有两个质量分别为若在一光滑水平面上有两个质量分别为m m1 1、m m2 2的刚的刚性小球性小球A A和和B B，以初速度，以初速度v v1 1、v v2 2运动，若它们能发生碰运动，若它们能发生碰撞（为一维弹性碰撞），碰撞后它们的速度分别为撞（为一维弹性碰撞），碰撞后它们的速度分别为v v1 1和和 v v2 2 分别是多大？分别是多大？讨论（四）讨论（四）将将A A和和B B看作系，碰撞过程中系统动量守恒看作系，碰撞过程中系统动量守恒 22112211vmvmvmvm弹性碰撞中没有机械能损失弹性碰撞中没有机械能损失22221122221121212121vmvmvmvm 211212212mmvmmvmv212121122mmvmmvmv若若v v2 2=0=0时，结论与时，结论与前面的是否相同？前面的是否相同？由动量和能量关系又可得出：由动量和能量关系又可得出：222111vvmvvm2222221211vvmvvm2211vvvv1212vvvv即2121vvvv或碰撞后