一、能量守恒定律 (2)

1、F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,洛阳市第四十六中 郭从宝,4 碰 撞,物理（人教版）选修3-5 第十六章,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,问题,1.动量守恒定律的内容？,2.动量守恒定律的使用条件？,答：如果一个系统不受力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变.,答：系统不受力或合外力为0 或者内力远大于外力 或者在某一方向不受力或合外力为0,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,实例,汽车碰撞实验,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,飞鸟撞飞机,实例,F

2、=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,公园碰碰车,实例,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,水上电动碰碰船,实例,台球碰撞,实例,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,实例,冰壶,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,打桩机打桩,实例,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,1.碰撞的特点,（1）内力很大,（2）时间很短,归纳,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,如何处理碰撞问题？,问题,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2

3、,E=MC2,E=MC2,实验,两球碰撞,装置：,两个相同小球,两球水平对心碰撞,两摆线等长竖直,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,观察,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,观察,碰撞前,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,观察,碰撞后,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,推理,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,推理,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,总结,碰撞后,碰撞前,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC

4、2,E=MC2,E=MC2,结论,碰撞后,碰撞前,质量相等的两球正碰，速度交换,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,碰撞后,碰撞前,结论,两球正碰过程，动量机械能守恒,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,定义,如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞,如果碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,碰撞后,碰撞前,理论,两球碰撞过程动量守恒,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,碰撞后,碰撞前,理论,两球碰撞前后动能相等,F=M

5、a,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,F=Ma,E=MC2,理论,两球碰撞过程动量守恒,两球碰撞前后动能相等,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,求解,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,F=Ma,E=MC2,结论,两球碰撞,球1碰后速度,球2碰后速度,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,F=Ma,E=MC2,讨论,(1)两球质量相等m1=m2,球1碰后速度,球2碰后速度,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,讨论,质量相等的两球正碰，速度交换,F=Ma,

6、F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,F=Ma,E=MC2,讨论,(2)两球质量不等m1 m2,球1碰后速度,球2碰后速度,球1弹回,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,实验,一球碰撞两球,装置：,三个相同小球,三球水平对心碰撞,三摆线等长竖直,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,猜想,三个球碰撞后如何运动？,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,现象,球1和2静止球3运动,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,问题,为什么球1未反弹？,F=Ma,F=Ma,F=

7、Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,解释,关注实验装置,三个相同小球,三球水平对心碰撞,三摆线等长竖直,三球静止时无水平作用力,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,解释,在球1碰撞球2时，球3与球2无相互作用力，没有参与球1和2的碰撞， 因此球1和2 碰撞速度交换； 接着球2和3碰 撞速度交换,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,实验,两球碰撞三球,现象,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,实验,三球碰撞两球,现象,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,F=Ma,E=MC

8、2,讨论,(3)两球质量不等m1 m2,球1碰后速度,球2碰后速度,球1等速弹回,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,F=Ma,E=MC2,讨论,(4)两球质量不等m1 m2,球1碰后速度,球2碰后速度,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,F=Ma,E=MC2,讨论,(5)两球质量不等m1 m2,球1碰后速度,球2碰后速度,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,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质量相同的物体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

9、、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,练习,D,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,实验,冲击摆,装置 1.弹簧枪、钢球m 2.摆块M、摆线L 3.摆角,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,理论,冲击摆,1. 钢球m打入摆块M，动量守恒,2.钢球m和摆块M一起上摆，机械能守恒,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,结论,冲击摆测定钢球速度,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,问题,碰撞如何分类？,F=

10、Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,按能量变化分,弹性碰撞：机械能守恒,非弹性碰撞：机械能不守恒,完全非弹性碰撞：机械能损失最大(碰后共速）,（碰撞前后动能相等）,2.碰撞分类,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,对心碰撞：正碰 速度方向与两球心连线共线,非对心碰撞：斜碰 速度方向与两球心连线不共线,按速度方向分,2.碰撞分类,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,微观粒子很小且相互接近时并不接触,所以发生对心碰撞的概率很小，碰撞几乎都是斜碰，碰撞后微观粒子的速度向着各个方向，所以微观粒子的碰撞又叫做散射.散射是研究物质微观结构的重要方法，例如卢瑟福做粒子散射实验，提出了原子的核式结构学说.,3.散射,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,课堂小结,4 碰撞