《遼寧省大連市高中物理 第十六章 動量守恒定律 16.4 碰撞課件 新人教版選修3-5.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《遼寧省大連市高中物理 第十六章 動量守恒定律 16.4 碰撞課件 新人教版選修3-5.ppt（44頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、飛機墜毀發(fā)生爆炸,碰撞是自然界中普遍存在的一種現(xiàn)象，大到宇宙中天體與天體之間的碰撞，小到微觀世界粒子與粒子之間的碰撞，日常生活中，我們也能隨處可見各種各樣的碰撞現(xiàn)象。能否舉例說說生活中你所見到過的碰撞現(xiàn)象呢？,1994年7月，“蘇梅克列維”9號彗星的碎片與木星發(fā)生了猛烈碰撞，在木星上留下的“傷痕”幾乎達到地球的大小；微觀粒子之間的碰撞甚至能使一種粒子轉(zhuǎn)化為其他粒子,,第四節(jié)碰撞,1.知識與技能,了解不同類型的碰撞，認識碰撞的特點。理解碰撞類問題的處理思想。會用動量守恒定律定量分析一維彈性碰撞的特點。會定性分析二維彈性碰撞，了解中子的發(fā)現(xiàn)過程。,通過探究一維彈性碰撞的特點，體驗科學(xué)探究的過程（由

2、簡單到復(fù)雜），掌握科學(xué)探究的方法（理論和實驗相結(jié)合）。理解從研究宏觀碰撞到微觀碰撞的引申思路，體驗這種引申的重大意義，并進一步感受動量守恒定律的普適性。,2.過程與方法,培養(yǎng)實事求是和理論聯(lián)系實際的品質(zhì)。在理論與實驗探究中，培養(yǎng)學(xué)生合作、交流的意識。通過了解中子的發(fā)現(xiàn)過程，體驗科學(xué)的猜想(盧瑟福預(yù)言中子的存在)和科學(xué)精神(合作與交流)的重要性。,3.情感態(tài)度與價值觀,重點碰撞類問題的處理思想以及一維彈性碰撞的定量分析。難點通過定性研究二維彈性碰撞，理解從研究宏觀碰撞到微觀碰撞的引申思路。,1、彈性碰撞和非彈性碰撞2、對心碰撞和非對心碰撞,3、散射,1、彈性碰撞和非彈性碰撞,如圖所示：一個鋼球與

3、另一個靜止的鋼球相碰，如果兩個鋼球的質(zhì)量相等，第一個鋼球停止運動，第二個鋼球能擺到同樣的高度，說明這個碰撞過程中沒有能量損失，碰撞過程能量守恒。,兩個物體的質(zhì)量都是m，碰撞以前一個物體靜止，另一個以速度v向它撞去。碰撞后兩個物體黏在一塊兒，成為一個質(zhì)量為2m的物體，以速度v。這個過程中能量守恒嗎？,碰撞過程中動量守恒mv=2mvV=v/2碰前動能：Ek=mV22碰后動能：Ek=mV2/2=mV2/8碰撞過程中動量守恒、動能不守恒。,兩小球發(fā)生碰撞,（1）、定義：如果碰撞過程中機械能守恒，這樣的碰撞叫做彈性碰撞，如果碰撞過程中機械能不守恒，這樣的碰撞叫做非彈性碰撞。（2）、注意：碰撞后兩物體粘在

4、一起的碰撞叫完全非彈性碰撞。這種碰撞機械能損失最大。,（3）、物體m1以速度v1與原來靜止的物體m2碰撞，碰撞后他們的速度分別為v1和v2則表達式是：,當兩個物體質(zhì)量相等,表示第一個物體的速度由v1變?yōu)榱?，而第二個物體由靜止開始運動，運動的速度等于第一個物體原來的速度。,當?shù)谝粋€物體的質(zhì)量比第二個物體的質(zhì)量大的多時：,表示碰撞后第一個物體的速度沒有改變，而第二個物體以2v1的速度被撞出去。,當?shù)谝粋€物體的質(zhì)量比第二個物體小的多時：,表示碰撞后第一個物體被撞回去，醫(yī)院來的方向運動，而第二個物體仍然靜止。,碰撞過程中系統(tǒng)動量守恒,彈性碰撞中沒有機械能損失,,,若v2=0時，結(jié)論與前面的是否相同？,

5、,碰撞后B相對于A的速度與碰撞前B相對于A的速度大小相等，方向相反,,,碰撞后A相對于B的速度與碰撞前A相對于B的速度大小相等，方向相反,由動量和能量關(guān)系又可得出：,2、對心碰撞和非對心碰撞,（1）、定義：一個運動的球與一個靜止的球碰撞，碰撞之前球的運動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沿著這條直線。這種碰撞稱為正碰，也叫對心碰撞。,兩小球發(fā)生對心碰撞,碰撞前,碰撞后,一個運動的球與一個靜止的球碰撞，碰撞之前球的運動速度與兩球心的連線不在同一條直線上，碰撞后兩球的速度都會偏離原來兩球心的連線。這種碰撞稱為非對心碰撞。,兩小球發(fā)生非對心碰撞,碰撞前,碰撞后,發(fā)生對心碰撞的兩

6、個物體，碰撞前后的速度都沿同一條直線，他們的動量也都沿這條直線，可以在這個方向上應(yīng)用動量守恒定律。發(fā)生非對心碰撞的兩個物體，碰撞前后的速度不與原來的速度在同一條直線所以非對心碰撞是平面內(nèi)的二維問題。,3、散射,（1）、定義：微觀粒子的碰撞叫做散射,1、如果碰撞過程中機械能守恒，這樣的碰撞叫做彈性碰撞，如果碰撞過程中機械能不守恒，這樣的碰撞叫做非彈性碰撞。2、碰撞后兩物體粘在一起的碰撞叫完全非彈性碰撞。這種碰撞機械能損失最大。,,,,,“兩動”彈性碰撞,,,,,“一動一靜”彈性碰撞,動量,對比速度,,,,,,,,,,,,,,,能量,（2007全國理綜卷24）1、如圖所示，質(zhì)量為m的由絕緣材料制成

7、的球與質(zhì)量為M=19m的金屬球并排懸掛。現(xiàn)將絕緣球拉至與豎直方向成=600的位置自由釋放，下擺后在最低點與金屬球發(fā)生彈性碰撞。在平衡位置附近存在垂直于紙面的磁場。已知由于磁場的阻尼作用，金屬球?qū)⒂谠俅闻鲎睬巴Ｔ谧畹忘c處。求經(jīng)過幾次碰撞后絕緣球偏離豎直方向的最大角度將小于450。,解：設(shè)小球m的擺線長度為l小球m在下落過程中與M相碰之前滿足機械能守恒：,解得：,說明小球被反彈，而后小球又以反彈速度和小球M發(fā)生碰撞，滿足：,解得：,當n=2時，,當n=3時，,所以最多碰撞3次,（2007山東理綜38題問）2、在可控核反應(yīng)堆中需要給快中子減速，輕水、重水和石墨等常用作減速劑。中子在重水中可與21H核

8、碰撞減速，在石墨中與126C核碰撞減速。上述碰撞可簡化為彈性碰撞模型。某反應(yīng)堆中快中子與靜止的靶核發(fā)生對心正碰，通過計算說明，僅從一次碰撞考慮，用重水和石墨作減速劑，哪種減速效果更好？,靶核質(zhì)量為M，由動量守恒定律及動能守恒得,設(shè)中子質(zhì)量為,,,解得：,,,在重水中靶核質(zhì)量：,,在石墨中靶核質(zhì)量：,2007全國理綜24（19分）3、用放射源釙的射線轟擊鈹時，能發(fā)射出一種穿透力極強的中性射線，這就是所謂鈹“輻射”。1932年，查德威克用鈹“輻射”分別照射（轟擊）氫和氮（它們可視為處于靜止狀態(tài)），測得照射后鈹“輻射”方向高速運動的氫核和氮核的速度之比為7.0。查德威克假設(shè)鈹“輻射”是由一種質(zhì)量不為

9、零的中性粒子構(gòu)成的，從而通過上述實驗在歷史上首次發(fā)現(xiàn)了中子。假定鈹“輻射”中的中性粒子與氫或氮發(fā)生彈性正碰，試在不考慮相對論效應(yīng)的條件下計算構(gòu)成鈹“輻射”的中性粒子的質(zhì)量。（質(zhì)量用原子質(zhì)量單位等于一個12C原子量的十二分之一。取氫核和氮核的質(zhì)量分別為1.0。）（直接運用碰撞知識解題）,由動量守恒與動能守恒得：,,解得：,同理，對于質(zhì)量為mN的氮核，其碰后速度為,,,得：,,得：,又：,1、甲乙兩船自身質(zhì)量為120kg，都靜止在靜水中，當一個質(zhì)量為30kg的小孩以相對于地面6m/s的水平速度從甲船跳上乙船時，不計阻力，甲、乙兩船速度大小之比v甲v乙=_______,5：4,2、質(zhì)量m1=1kg的

10、物體，以某一初速度在水平面上滑行，與另一物體相碰，碰撞前后它們的位移隨時間變化的情況如圖所示.若取g=10m/s2，則m2=_______kg.,3,3、A、B兩球在光滑水平面上做相向運動，已知mAmB.當兩球相碰后，其中一球停止，則可以斷定（）A碰前A的動量等于B的動量B碰前A的動量大于B的動量C若碰后A的速度為零，則碰前A的動量大于B的動量D若碰后B的速度為零，則碰前A的動量大于B的動量,C,4、放在光滑水平面上的A、B兩小車中間夾著一個壓縮輕質(zhì)彈簧，用兩手分別控制小車使小車處于靜止狀態(tài).下列說法中正確的是（）A兩手同時放開后，兩車的總動量為零B先放開右手，后放開左手，兩車的總動量為零C先放開左手，后放開右手，兩車的總動量為零D兩手放開有先后，兩車總動量不守恒,AD,1、解：根據(jù)動量守恒定律知：滑塊的速度大小為5cm/s。方向與質(zhì)量為600g的滑塊的速度的方向相同。2、解：根據(jù)機械能守恒定律知B的最大速度為0.5v碰撞后兩者一起運動，有動量守恒定律知：B的速度在0.25v和0.5v之間。,3、解答：由于碰撞是彈性的。根據(jù)機械能守恒定律和動量守恒定律求的二者的速度分別為：600m/s和160m/s4、解答：核電站常用石墨作為中子減速劑。5、解答：設(shè)位置粒子的質(zhì)量為m，氫與碳發(fā)生彈性碰撞根據(jù)動量守恒定律得出未知粒子的質(zhì)量氫原子質(zhì)量的1.16倍。,