陕西省安康市石泉县高中物理 第1章 碰撞与动量守恒 1.4 美妙的守恒定律课件 沪科版选修3-5.ppt

第一章碰撞与动量守恒,第节美妙的守恒定律,3.加深对动量守恒定律和机械能守恒定律的理解，能运用这两个定律解决一些实际问题。,2.了解正碰和斜碰。,1.了解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞。会用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题。,说明:这个碰撞过程中没有能量损失，,碰撞过程能量守恒,一个钢球与另一个静止的钢球相碰，如果两个钢球的质量相等，第一个钢球停止运动，第二个钢球能摆到同样的高度。,碰撞过程动量守恒,问题1：观察、思考这个过程有哪些守恒与不变？,问题2：观察、思考,不同类型碰撞的过程有什么规律？,弹性碰撞,在物理学中，把动量和动能都守恒的碰撞叫做弹性碰撞。,非弹性碰撞,如果碰撞过程中动能不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。,完全非弹性碰撞,碰撞的特点是碰后粘在起(或碰后具有共同的速度)，其动能损失最大。,是非弹性碰撞的特例,问题3：实验探究弹性碰撞的规律如何？,试验1:质量相等的两个钢球的碰撞,试验2:质量不相等的两个钢球的碰撞,根据动量守恒定律,弹性碰撞机械能守恒,碰撞后两个物体的速度,物体m1以速度v1与原来静止的物体m2发生弹性碰撞，碰撞后它们的速度分别为v1和v2。用m1、m2、v1表示v1和v2的公式。,问题4：试运用所学知识分析弹性碰撞？,将A和B看作系统：,碰撞过程中系统动量守恒,弹性碰撞中没有机械能损失,若v2=0时，结论与前面的是否相同？,若在一光滑水平面上有两个质量分别为m1、m2的刚性小球A和B，以初速度v1、v2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v1和v2分别是多大？,理论分析,问题5：试运用所学知识进一步分析弹性碰撞？,1正碰两球碰撞时，碰撞之前球的运动速度与两球心的连线在同条直线上，碰撞之后两球的速度仍沿着这条直线，这种碰撞称为正碰。注意：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，在这个方向上动量守恒。2斜碰两球碰撞时，碰撞之前的运动速度与两球心的连线不在同条直线上，碰撞之后两球的速度都会偏离原来两球心的连线。这种碰撞称为斜碰。斜碰也遵循动量守恒定律，但情况较复杂，中学阶段不作要求。,思考与讨论,A球以速度v1与同样质量且处于静止的B球碰撞。已知碰撞后B球的速度如图，请你画出碰撞后A球的速度。,问题6：阅读课本，你你多学了那些知识？,正碰,斜碰,问题7：你能根据碰撞情况，给碰撞进行分类吗？,守恒定律本质上是某种物理量保持不变,自然界中的四大基本守恒定律,能量守恒定律,动量守恒定律,质量守恒定律,电荷守恒定律,物理的美反映的是一个真实的世界,问题8：你知道守恒与不变有哪些吗？,镭(Ra)原子核是不稳定的，它有88个质子和138个中子，会自发地以一定速度放出一个粒子(粒子含有2个质子和2个中子)，然后变为氡(Rn)原子核。若质子和中子的质量相等，粒子在离开镭原子核时具有1.5107m/s的速度，试求氡原子核具有的速度。,粒子m1,氡(Rn)m2,镭(Ra)m,审题指导,镭(Ra)、粒子、氡(Rn)的质量数守恒,一个质子或中子的质量为m0,88m0+138m0=226m0,2m0+2m0=4m0,226m0-4m0=222m0,系统动量守恒,电荷数守恒,问题9：题中有哪些守恒与不变？,总能量守恒,镭(Ra)原子核是不稳定的，它有88个质子和138个中子，会自发地以一定速度放出一个粒子(粒子含有2个质子和2个中子)，然后变为氡(Rn)原子核。若质子和中子的质量相等，粒子在离开镭原子核时具有1.5107m/s的速度，试求氡原子核具有的速度。,粒子m1,氡(Rn)m2,镭(Ra)m,226m0,4m0,222m0,系统动量守恒,解析,负号表示氡原子核与粒子的速度方向相反,问题9：题中有哪些守恒与不变？,问题10：物体间碰撞的物理本质的区别是什么呢？,质量m1=10g的小球在光得的水平面上以v1=30cms的速度向右运动，恰遇上质量m2=50g的小球以v2=10cms的速度向左运动。碰撞后，小球m2恰好静止。那么碰撞后小球m1的速度多大?方向如何?,解析,典例精析1,规定向右为正，,由动量守恒定律,负号说明方向向左,在细线下吊着一个质量为M的木块,构成一个单摆,摆长为l。一颗质量为m的子弹水平射入木块，最后留在木块中，随木块一起摆动。已知木块摆动时摆线的最大偏角是。求子弹射入木块前的速度。,-(m+M)gL(1-cos)=0-(m+M)v2/2,瞬间打击和共同运动两过程,典例精析2,解析,设子弹射入木块前速度v0.射入过程木块视为不动，共同速度v.,从最低点到最高点,机械能守恒（动能定理）,由动量守恒定律：mv0=(m+M)v,解得,如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是()AA开始运动时BA的速度等于v时CB的速度等于零时DA和B的速度相等时,D,解析,1.AB系统动能损失最大的时刻，即弹性势能最大的时刻。,2.AB等速时，弹簧压缩最短，弹性势能最大。,课堂训练1,课堂训练2,两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA1kg，mB2kg，vA6m/s，vB2m/s，当球A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是(取两球碰撞前的运动方向为正)()AvA5m/s，vB2.5m/sBvA2m/s，vB4m/sCvA4m/s，vB7m/sDvA7m/s，vB1.5m/s,P=mAvA+mBvB=10kg.m/s,解析,1.