人教版选修3-5　16.4　碰撞（15张PPT）

1、 一、复习巩固 1、动量定理内容 2、动量守恒定律内容 3、动量守恒的系统能 量一定守恒吗？ 二、弹性碰撞 A B 质量相等的A、B两球， A球由一定高度静止释 放，与B球发生碰撞。 如果A球停止运动，B球 上升到与A球开始时相 同的高度，则A、B两球 在碰撞过程中没有能量 损失，即能量守恒。 如果碰撞过程中机械能守恒，这 样的碰撞称为弹性碰撞。 二、非弹性碰撞 m v mmm 两个质量为m的物体，碰撞前一个物体静止，另 一物体以速度v向它撞去，碰撞以后两个物体粘 在一起运动。利用所学知识判断碰撞前后能量 是否守恒？ 2 2 2 2 1 2 1 2 共末 初 共 mvE mvE mvmv K

2、K 2 2 4 1 2 1 mvE mvE K K 末 初 二、非弹性碰撞 如果碰撞过程中机械能不守恒， 这样的碰撞称为非弹性碰撞。 近代物理学中，经常遇到的是微观粒子 间的碰撞。微观粒子碰撞时没有能量损 失，所以我们重点研究弹性碰撞。 三、例题解析 。、表达 、损失，用碰撞过程中没有机械能 。设两物体和为碰撞后它们的速度分别 碰撞，与原来静止的物体以速度物体 2 1 121 2 1 211 vv vmm vv mvm 2 22 2 11 2 11 22 1111 2 1 2 1 2 1 vmvmvm vmvmvm 能量守恒得解：由动量守恒定律和 三、例题解析 1 21 1 2 1 21 21

3、 1 2 v mm m v v mm mm v 1 2 121 0,1vvvmm、若 1 21 121 2,2vvvvmm、若 0,3 21 121 vvvmm、若 四、对心碰撞和非对心碰撞 一个运动的球与一个静止的球碰撞，碰撞之前 球的运动速度与两球心的连线在同一条直线上， 碰撞之后两球的速度仍会沿着这条直线。这种 碰撞称为正碰，也叫对心碰撞。 四、对心碰撞和非对心碰撞 一个运动的球与一个静止的球碰撞，碰撞之前 球的运动速度与两球心的连线不在同一条直线 上，碰撞之后两球的速度都会偏离原来两球心 的连线。这种碰撞称为非对心碰撞。 五、散射 在粒子物理和核物理中，常常 使一束粒子射入物体，粒子与

4、 物体中的微粒碰撞，研究碰撞 后粒子的运动方向，可以得到 与物质微观结构有关的很多信 息。微观粒子相互接近时并不 像宏观物体那样“接触”，因此 微观粒子的碰撞又叫散射。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 在碰撞后飞向四面八方。 六、随堂巩固 1、在气垫导轨上，一个质量为600g的滑块以15m/s的 速度与另一个质量为400g，速度为10m/s并沿相反方向 运动的滑块迎面相撞，碰撞后两个滑块粘在一起，求 碰撞后滑块速度的大小和方向。 的滑块初速度相同方向与初速度 即 ）（ 由动量守恒定律得 解：设 sm smsm mm vmvm v vmmvmvm smvgmsmvgm

5、/15 /5/ 400600 1040015600 /10-400/15600 21 2211 212211 2211 六、随堂巩固 2、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。碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的， 因此，碰撞后B球的速度可能有不同的值。请你论证： 碰撞后B球的速度可能是以下值吗？ (1)0.6v (2) 0.4v (3) 0.2v 解：由动量守恒可得当两球碰撞之后，B球速度为0.6v 时，A球速度为-0.8v；B球速度为0.4v时，A球速度为- 0.2v；B球速度为0.2v时，A球速度为0.4v； 由因为在碰撞过程中机械能只能减小，通过计算可得B 球速度可以

6、是(2) 0.4v (3) 0.2v 六、随堂巩固 3、速度为1000m/s的氦核与静止的质子发生正碰， 氦核的质量是质子的4倍，碰撞时弹性的，求碰撞后 两个粒子的速度。 方向相反”表示与氦核的初速度“ 由以上两式得 得由动量守恒和能量守恒 。，氦核的质量为解：设质子的质量为 - /400 /600 4 2 1 2 1 2 1 4 4 2 1 2 2 2 1 2 0 210 smv smv mvmvmv mvmvmv mm 六、随堂巩固 4、有些核反应堆里要让中子与原子核碰撞，以便把 中子的速率降下来。为此，应该选用质量较大的还 是质量较小的原子核？为什么？ 设中子和原子核的质量分别为m和M，碰撞前中子的 速度v为碰撞后速度分别为v和v，由动量守恒定律得： mv=mv+Mv 由机械能守恒定律得： 解得： 由公式可知原子核质