人教版高中物理选修3-5第16章第4节碰撞.ppt课件

1、16.4教学目的教学目的 一知识与技艺一知识与技艺 1认识弹性碰撞与非弹性碰撞，认识对心碰撞认识弹性碰撞与非弹性碰撞，认识对心碰撞与非对心碰撞与非对心碰撞 2了解微粒的散射了解微粒的散射 二过程与方法二过程与方法 经过领会碰撞中动量守恒、机械能守恒与否，领经过领会碰撞中动量守恒、机械能守恒与否，领会动量守恒定律、机械能守恒定律的运用。会动量守恒定律、机械能守恒定律的运用。 三情感、态度与价值观三情感、态度与价值观 感受不同碰撞的区别，培育学生勇于探求的精神。感受不同碰撞的区别，培育学生勇于探求的精神。 教学重点 用动量守恒定律、机械能守恒定律讨论碰撞问题 教学难点 对各种碰撞问题的了解 教学方

2、法 教师启发、引导，学生讨论、交流。 教学器具： 投影片，多媒体辅助教学设备 课时安排 1 课时情景一情景一碰撞前：碰撞前： 碰撞后：碰撞后： 情景二情景二地面光滑地面光滑系统在碰撞过程中动量守恒吗？系统在碰撞过程中动量守恒吗？系统在碰撞过程中能量机械能守恒吗？系统在碰撞过程中能量机械能守恒吗？问问 题题碰撞过程中碰撞过程中动量守恒、动量守恒、动能守恒。动能守恒。一、一、碰撞过程中动量守恒碰撞过程中动量守恒mv=2mv/ V/=v/2mv=2mv/ V/=v/2碰前动能：碰前动能：Ek=mV2/2Ek=mV2/2碰后动能：碰后动能：E/k=mV/2/2=mV2/E/k=mV/2/2=mV2/8

3、 8碰撞过程中动量守恒、动能不守恒。碰撞过程中动量守恒、动能不守恒。碰撞后两物体碰撞后两物体粘在一同的碰粘在一同的碰撞叫完全非弹撞叫完全非弹性碰撞。这种性碰撞。这种碰撞机械能损碰撞机械能损失最大。失最大。1、定义、定义弹性碰撞弹性碰撞前往前往2 2、研讨弹性碰撞、研讨弹性碰撞如何列式表达？如何列式表达？1 11 122mvmvm v2221 11 122111222m vm vm v4、规律：、规律：情景三：情景三：如何计算？如何计算？讨论一讨论一讨论二讨论二讨论三讨论三 假设在一光滑程度面上有两个质量分别为假设在一光滑程度面上有两个质量分别为m1m1、m2m2的刚性小球的刚性小球A A和和B

4、 B，以初速度，以初速度v1v1、v2v2运动，假设它们运动，假设它们能发生碰撞为一维弹性碰撞，碰撞后它们的速能发生碰撞为一维弹性碰撞，碰撞后它们的速度分别为度分别为v1/v1/和和 v2/ v2/分别是多大？分别是多大？讨论四讨论四将将A A和和B B看作系统：看作系统：碰撞过程中系统动量守恒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 22221122221121212121vmvmvmvm211212212mmvmmvmv212121122mmvmmvmv假设假设v2=0v2=0时，结论与时，结论与前面的能否一样？前面的能否一样

5、？222111vvmvvm2222221211vvmvvm2211vvvv1212vvvv即2121vvvv或碰撞后碰撞后B B相对于相对于A A的速度与碰撞前的速度与碰撞前B B相相对于对于A A的速度大小相等，方向相反的速度大小相等，方向相反 碰撞后碰撞后A A相对于相对于B B的速度与碰撞前的速度与碰撞前A A相相对于对于B B的速度大小相等，方向相反的速度大小相等，方向相反 由动量和能量关系又可得出：由动量和能量关系又可得出： 在光滑程度面上，有在光滑程度面上，有A A、B B两个小球向右沿同不断线两个小球向右沿同不断线运动，取向右为正，两球的动量分别是运动，取向右为正，两球的动量分别

6、是pA=5kgm/spA=5kgm/s，pB=7kgm/spB=7kgm/s，如下图假设能发生正碰，那么碰后两，如下图假设能发生正碰，那么碰后两球的动量增量球的动量增量pApA、pBpB能够是能够是 A ApA=-3kgm/spA=-3kgm/s；pB =3kgm/s pB =3kgm/s B BpA=3kgm/spA=3kgm/s；pB =3kgm/spB =3kgm/sC CpA= -10kgm/spA= -10kgm/s；pB =10kgm/s pB =10kgm/s D DpA=3kgm/spA=3kgm/s；pB = -3kgm/s pB = -3kgm/s A A【思索】【思索】【

7、例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，碰撞能够是弹性，也能够非弹性，碰后B球的速度能够是以下值吗？A0.6v (B)0.4v (C)0.2v解：解：B球速度的最小值发生在完全非弹性碰撞球速度的最小值发生在完全非弹性碰撞情形情形由动量守恒：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，只需0.4v是速度能够值二、二、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【设问】斜碰过程满足动量守恒吗？为什么？如图，能否大致画出碰后A球的速度方向

8、？Av1Bv/2BAm2v2/m1v1m1v1/V1V/2V/1V/1思索思索: :假设经过计算的方法假设经过计算的方法, ,怎样计算怎样计算? ?还需求哪些还需求哪些条件条件? ?三、三、 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】在光滑程度面上，动能为】在光滑程度面上，动能为E0、动量的大、动量的大小为小为P0的小钢球的小钢球1与静止的小钢球与静止的小钢球2发生碰撞，碰发生碰撞，碰撞前后球撞前后球1的运动方向相反，将碰撞后球的运动方向相反，将碰撞后球1的动能的动能和动量的大小分别记为和动量的大小分别记为

9、E1、P1，球，球2的动能和动的动能和动量的大小分别记为量的大小分别记为E2、P2，那么必有：，那么必有： A、E1E0 B、P1E0 D、P2P0参考答案参考答案: :DAB动量守恒动量守恒动能不增动能不增运动合理运动合理( (四四) )微观世界碰撞景象拾零微观世界碰撞景象拾零1 1、中子的发现：、中子的发现：19321932年查德威克年查德威克( (英英国国) )vmmmvHH2vmmmvNN267107 . 4103 . 31/14/HHHNNHmmmmmmmmvv16. 1Hmm( (四四) )微观世界碰撞景象拾零微观世界碰撞景象拾零2 2、中子减速剂：石墨、重水、中子减速剂：石墨、重

10、水( (四四) )微观世界碰撞景象拾零微观世界碰撞景象拾零4 4、粒子加速器、粒子加速器根本知识点根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、机械能损失最大根本思想方法根本思想方法猜测猜测推论推论小结：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总结：归纳本节课内容总结：归纳本节课内容1、弹性碰撞和非弹性碰撞、弹性碰撞和非弹性碰撞2、对心碰撞和非对心碰撞、对心碰撞和非对心碰撞3、散射、散射【思索】碰撞与爆炸有什么【思索】碰撞与爆炸有什么异同？异同？ 如下图，质量为如下图，质量为M M的重锤自的重锤自h h高度由静止开场下落，高度由静止开场下落，砸到质量为砸到质量为m m的木楔上没有弹起，二者一同向下运的木楔上没有弹起，二者一同向下运动设地层给它们的平均阻力为