学鲁科版选修35 1.3科学探究—一维弹性碰撞 课件（5）（20张）.ppt

1 科学探究 第一章第三节 一维弹性碰撞 2020 3 14 2 一 温故而知新 1 动量守恒定律的内容是什么 其表达式又是什么 2 机械能守恒定律的内容是什么 其表达式又是什么 3 能量守恒定律的内容是什么 2020 3 14 3 你能举例说明生活当中的碰撞现象吗 二 新课引入 2020 3 14 4 三 新课教学 根据下列大家所举例的碰撞情况 说说碰撞有什么显著的特点 认识碰撞的特点 2020 3 14 5 下面是一幅由计算机描绘的 用传感器测量的两个物体碰撞过程中的相互作用力随时间变化的f t图像 图像说明了碰撞有什么特点 1 认识碰撞的特点 2020 3 14 6 研究碰撞的方法 1 碰撞具有如上的特点 那么我们应该采用什么样的方法去研究碰撞现象呢 用牛顿运动定律可以吗 为什么 2 那么该怎样处理碰撞问题呢 3 能量有多种多样 与运动有关的能量是什么能量呢 碰撞前后这种能量是否也守恒呢 2020 3 14 7 以下两种碰撞 哪种碰撞机械能守恒 哪种不守恒 2020 3 14 8 第二小组展示并得出结论 2020 3 14 9 弹性碰撞 碰撞过程中机械能守恒 非弹性碰撞 碰撞过程中机械能不守恒 完全非弹性碰撞 是非弹性碰撞的特例 碰撞后两物粘合在一起 以共同的速度一起运动 此时机械能损失最大 从能量变化方面分类 无论是哪种碰撞 都遵守动量守恒定律 分类方式之一 2020 3 14 10 正碰与斜碰 2020 3 14 11 1 正碰 也叫对心碰撞 2 斜碰 也叫非对心碰撞 碰前运动速度与两球心的连线在同一条直线上 碰后两球的速度仍会沿着这条直线 碰前运动速度与两球心连线不在同一直线上 碰后两球的速度都会偏离原两球心的连线 碰撞前 碰撞后 碰撞前 碰撞后 从碰撞的速度方向来分类 分类方式二 2020 3 14 12 一维弹性碰撞研究 例 在光滑的水平面上 假设物体以m1速度v1与原来静止的物体发生弹性碰撞 碰撞后它们的速度分别为v 1和v 2 试推导v 1和v 2的表达式 2020 3 14 13 1 若m1 m2 会出现什么现象呢 当碰撞的两个物体的质量相等时 碰撞前后两个物体互相交换了速度 这种现象叫做速度交换现象 2020 3 14 14 下面的这个实验装置叫做牛顿摇篮 如果拉开最左边的小球 你能说出将会发生什么现象吗 素材有第五小组成员提供 2020 3 14 15 2 若m1 m2 会出现什么现象呢 3 若m1 m2 会出现什么现象呢 2020 3 14 16 课本16页 思考与讨论 1 作图的理论依据是什么 2 如果ma mb 试简要描述碰撞的情景 将 1 2 两问做到作业本上 3 若a为a粒子 b为金原子核 试简要描述碰撞情景 已知a粒子的质量数为4 金原子质量数为197 非对心碰撞定性研究 非对心碰撞是平面内的二维碰撞 定量研究比较复杂 但可以根据动量守恒定律 定性地描述碰撞情景 2020 3 14 17 微观粒子的碰撞 散射 1 微观粒子发生对心碰撞的概率很小 大多数粒子发生非对心碰撞2 与宏观物体碰撞相互接触不同的是 微观粒子相互接近时并不发生直接接触 3 大多数粒子在发生非对心碰撞后飞向四面八方 因此微观粒子的碰撞又叫做散射 散射同样遵循动量守恒定律 2020 3 14 18 本节课的学习思路是怎样的呢 首先 从碰撞的特点出发 探索解决碰撞类问题的方法 其次 按照由简单到复杂的原则 采用理论和实验相结合的方法分析了一维弹性碰撞的特性 最后 通过定性分析二维弹性碰撞 引申到微观粒子的散射 说明研究碰撞对探索微观世界的意义 学习小结 2020 3 14 19 1 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 由动量守恒 b球速度的最大值发生在弹