人教課標(biāo)版高中選修三《碰撞》課件

§16.4碰撞馬鞍山二中沈秋發(fā)改編xpzhang(一)碰撞的共性與個(gè)性共性:作用力變化快

有些碰撞碰后分開(kāi)，有些碰撞碰后粘在一起；

相互作用時(shí)間短作用力峰值大系統(tǒng)動(dòng)量守恒個(gè)性:有些碰撞沿一條直線，有些碰不在一條直線上；

有些碰撞過(guò)程可能機(jī)械能守恒，有些過(guò)程機(jī)械能可能不守恒……【方案1】

實(shí)驗(yàn)測(cè)量，間接驗(yàn)證θ2θ1vv0θ1→h1→v0→mv02/2θ2→h2→v→2mv2/2θθ【設(shè)問(wèn)1】如何探尋兩球碰撞前后有無(wú)機(jī)械能損失？

看兩次擺角是否相同由動(dòng)量守恒定律：

碰撞前系統(tǒng)總動(dòng)能：

碰撞后系統(tǒng)總動(dòng)能：

碰撞過(guò)程中有機(jī)械能損失【方案2】

：理論論證vv0m2mm

分類(lèi)方式之一：從能量變化方面分類(lèi)(二)碰撞的分類(lèi)碰撞過(guò)程中機(jī)械能守恒碰撞過(guò)程中機(jī)械能不守恒碰撞后兩物粘合在一起，以共同速度運(yùn)動(dòng)1、彈性碰撞：2、非彈性碰撞：3、完全非彈性碰撞：機(jī)械能損失最大!【討論問(wèn)題一】一維彈性碰撞的碰后速度的確定v1v1/m1v2/m2m1m2【拓展與應(yīng)用】

→→【例1】“瑞士天王”費(fèi)德勒在一次比賽中，面對(duì)迎面飛來(lái)的速度為60km/h的網(wǎng)球，揮動(dòng)球拍以70km/h的速度擊球，打出一記“平擊球”，試估算此次擊球的球速。解:網(wǎng)球拍與網(wǎng)球碰撞為完全彈性,球拍質(zhì)量遠(yuǎn)大于球質(zhì)量碰前球、拍接近速度

60km/h+70km/h=130km/h碰后球、拍分離速度亦為

130km/h擊球后球拍速度不變,故球速為130km/h+70km/h=200km/h【討論問(wèn)題二】

碰撞過(guò)程中能量與形變量的演變——碰撞過(guò)程的“慢鏡頭”v1v共彈性碰撞非彈性碰撞完全非彈性碰撞【例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，也可能非彈性，碰后B球的速度可能是以下值嗎？（A）0.6v

(B)0.4v

(C)0.2v解：B球速度的最小值發(fā)生在完全非彈性碰撞情形由動(dòng)量守恒：B球速度的最大值發(fā)生在彈性碰撞時(shí)：∵所以，只有0.4v是速度可能值分類(lèi)方式之二：從碰撞速度方向分類(lèi)

1、對(duì)心碰撞——正碰：2、非對(duì)心碰撞——斜碰：碰前運(yùn)動(dòng)速度與兩球心連線處于同一直線上

碰前運(yùn)動(dòng)速度與兩球心連線不在同一直線上【設(shè)問(wèn)】斜碰過(guò)程滿足動(dòng)量守恒嗎？為什么？如圖，能否大致畫(huà)出碰后A球的速度方向？Av1Bv/2BAm2v2/m1v1m1v1/【設(shè)問(wèn)】若兩球質(zhì)量相等，又是彈性碰撞你能進(jìn)一步確定兩球碰后速度方向關(guān)系嗎？

1、動(dòng)量制約2、動(dòng)能制約3、運(yùn)動(dòng)制約(三)碰撞規(guī)律總結(jié)【例3】在光滑水平面上，動(dòng)能為E0、動(dòng)量的大小為P0的小鋼球1與靜止的小鋼球2發(fā)生碰撞，碰撞前后球1的運(yùn)動(dòng)方向相反，將碰撞后球1的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為E1、P1，球2的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為E2、P2，則必有：

A、E1<E0B、P1<P0

C、E2>E0D、P2>P0參考答案:DAB——守恒——不增——合理(四)微觀世界碰撞現(xiàn)象拾零1、中子的發(fā)現(xiàn)：1932年查德威克(英國(guó))(四)微觀世界碰撞現(xiàn)象拾零2、中子減速劑：石墨、重水(四)微觀世界碰撞現(xiàn)象拾零3、驗(yàn)證汞原子能量量子化的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)——弗蘭克—赫茲實(shí)驗(yàn)（1914年）

通過(guò)電子與汞原子核碰撞的能量傳遞，證實(shí)了原子能量處于分立的不連續(xù)狀態(tài)(四)微觀世界碰撞現(xiàn)象拾零4、粒子加速器基本知識(shí)點(diǎn)彈性碰撞→動(dòng)量、機(jī)械能守恒非彈性碰撞→動(dòng)量守恒、機(jī)械能有損失完全非彈性碰撞→動(dòng)量守恒、機(jī)械能損失最大基本思想方法猜想推論小結(jié)：對(duì)心碰撞（正碰）→碰撞前后速度沿球心連線非對(duì)心碰撞（斜碰）→碰撞前后速度不共線驗(yàn)證結(jié)束語(yǔ)：

大到茫茫宇宙，小到神秘微觀，平凡到日常生活，有著形形色色、風(fēng)格迥異的碰撞現(xiàn)象，雖然它們的運(yùn)動(dòng)個(gè)性十