人教版選修3-5　16.4　碰撞（15張PPT）

1、 一、復(fù)習(xí)鞏固 1、動(dòng)量定理內(nèi)容 2、動(dòng)量守恒定律內(nèi)容 3、動(dòng)量守恒的系統(tǒng)能 量一定守恒嗎？ 二、彈性碰撞 A B 質(zhì)量相等的A、B兩球， A球由一定高度靜止釋 放，與B球發(fā)生碰撞。 如果A球停止運(yùn)動(dòng)，B球 上升到與A球開始時(shí)相 同的高度，則A、B兩球 在碰撞過程中沒有能量 損失，即能量守恒。 如果碰撞過程中機(jī)械能守恒，這 樣的碰撞稱為彈性碰撞。 二、非彈性碰撞 m v mmm 兩個(gè)質(zhì)量為m的物體，碰撞前一個(gè)物體靜止，另 一物體以速度v向它撞去，碰撞以后兩個(gè)物體粘 在一起運(yùn)動(dòng)。利用所學(xué)知識(shí)判斷碰撞前后能量 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、非彈性碰撞 如果碰撞過程中機(jī)械能不守恒， 這樣的碰撞稱為非彈性碰撞。 近代物理學(xué)中，經(jīng)常遇到的是微觀粒子 間的碰撞。微觀粒子碰撞時(shí)沒有能量損 失，所以我們重點(diǎn)研究彈性碰撞。 三、例題解析 。、表達(dá) 、損失，用碰撞過程中沒有機(jī)械能 。設(shè)兩物體和為碰撞后它們的速度分別 碰撞，與原來靜止的物體以速度物體 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：由動(dòng)量守恒定律和 三、例題解析 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、對心碰撞和非對心碰撞 一個(gè)運(yùn)動(dòng)的球與一個(gè)靜止的球碰撞，碰撞之前 球的運(yùn)動(dòng)速度與兩球心的連線在同一條直線上， 碰撞之后兩球的速度仍會(huì)沿著這條直線。這種 碰撞稱為正碰，也叫對心碰撞。 四、對心碰撞和非對心碰撞 一個(gè)運(yùn)動(dòng)的球與一個(gè)靜止的球碰撞，碰撞之前 球的運(yùn)動(dòng)速度與兩球心的連線不在同一條直線 上，碰撞之后兩球的速度都會(huì)偏離原來兩球心 的連線。這種碰撞稱為非對心碰撞。 五、散射 在粒子物理和核物理中，常常 使一束粒子射入物體，粒子與

4、 物體中的微粒碰撞，研究碰撞 后粒子的運(yùn)動(dòng)方向，可以得到 與物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)的很多信 息。微觀粒子相互接近時(shí)并不 像宏觀物體那樣“接觸”，因此 微觀粒子的碰撞又叫散射。由 于粒子與物質(zhì)微粒發(fā)生對心碰 撞的概率很小，所以多數(shù)粒子 在碰撞后飛向四面八方。 六、隨堂鞏固 1、在氣墊導(dǎo)軌上，一個(gè)質(zhì)量為600g的滑塊以15m/s的 速度與另一個(gè)質(zhì)量為400g，速度為10m/s并沿相反方向 運(yùn)動(dòng)的滑塊迎面相撞，碰撞后兩個(gè)滑塊粘在一起，求 碰撞后滑塊速度的大小和方向。 的滑塊初速度相同方向與初速度 即 ）（ 由動(dòng)量守恒定律得 解：設(shè) sm smsm mm vmvm v vmmvmvm smvgmsmvgm

5、/15 /5/ 400600 1040015600 /10-400/15600 21 2211 212211 2211 六、隨堂鞏固 2、質(zhì)量為m，速度為v的A球跟質(zhì)量為3m的靜止B球 發(fā)生正碰。碰撞可能是彈性的，也可能是非彈性的， 因此，碰撞后B球的速度可能有不同的值。請你論證： 碰撞后B球的速度可能是以下值嗎？ (1)0.6v (2) 0.4v (3) 0.2v 解：由動(dòng)量守恒可得當(dāng)兩球碰撞之后，B球速度為0.6v 時(shí)，A球速度為-0.8v；B球速度為0.4v時(shí)，A球速度為- 0.2v；B球速度為0.2v時(shí)，A球速度為0.4v； 由因?yàn)樵谂鲎策^程中機(jī)械能只能減小，通過計(jì)算可得B 球速度可以

6、是(2) 0.4v (3) 0.2v 六、隨堂鞏固 3、速度為1000m/s的氦核與靜止的質(zhì)子發(fā)生正碰， 氦核的質(zhì)量是質(zhì)子的4倍，碰撞時(shí)彈性的，求碰撞后 兩個(gè)粒子的速度。 方向相反”表示與氦核的初速度“ 由以上兩式得 得由動(dòng)量守恒和能量守恒 。，氦核的質(zhì)量為解：設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量為 - /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、隨堂鞏固 4、有些核反應(yīng)堆里要讓中子與原子核碰撞，以便把 中子的速率降下來。為此，應(yīng)該選用質(zhì)量較大的還 是質(zhì)量較小的原子核？為什么？ 設(shè)中子和原子核的質(zhì)量分別為m和M，碰撞前中子的 速度v為碰撞后速度分別為v和v，由動(dòng)量守恒定律得： mv=mv+Mv 由機(jī)械能守恒定律得： 解得： 由公式可知原子核質(zhì)