人教物理选修导学动量守恒定律.pptx

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1、第十六章动量守恒定律动量守恒定律第四节碰撞第四节碰撞第1页/共37页 学 习 目 标了解什么是弹性碰撞和非弹性碰撞了解什么是弹性碰撞和非弹性碰撞知道什么是对心碰撞和非对心碰撞及散射现象知道什么是对心碰撞和非对心碰撞及散射现象会运用动量守恒定律分析、解决碰撞等相互作用的问题会运用动量守恒定律分析、解决碰撞等相互作用的问题第2页/共37页 知 识 导 图第3页/共37页1 1课课前前预预习习2 2课课内内探探究究3 3素素养养提提升升4 4课课堂堂达达标标5 5课课时时作作业业第4页/共37页课课 前前 预预 习习第5页/共37页1弹性碰撞如果碰撞过程中_守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞。2非弹性碰撞

2、(1)非弹性碰撞：如果碰撞过程中_不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。(2)完全非弹性碰撞：是非弹性碰撞的特例，这种碰撞的特点是碰后_(或碰后具有共同的速度)，其动能损失_。知识点 1弹性碰撞和非弹性碰撞机械能机械能粘在一起最大第6页/共37页1对心碰撞(正碰)一个运动的球与一个静止的球碰撞，碰撞之前球的运动速度与_的连线在同一条直线上，碰撞之后两球的速度仍会沿着_。2非对心碰撞一个运动的球与一个静止的球碰撞，碰撞之前球的运动速度与_的连线不在同一条直线上，碰撞之后两球的速度都会_原来两球心的连线。知识点 2对心碰撞与非对心碰撞两球心这条直线两球心偏离第7页/共37页1定义微观粒子碰撞时，微观粒

3、子相互接近时并不象宏观物体那样_而发生的碰撞。2散射方向由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率_，所以多数粒子碰撞后飞向四面八方。知识点 3散射相互接触很小第8页/共37页判一判(1)两物体间发生瞬间碰撞，动量一定守恒，动能可能不守恒。()(2)两物体间发生碰撞，动量和动能都守恒。()(3)两物体发生斜碰时，动量不守恒。()(4)微观粒子的散射现象的发生是因为粒子与物质微粒发生了对心碰撞。()(5)碰撞后，两个物体粘在一起，动量是守恒的，但机械能损失是最大的。()第9页/共37页选一选(山东省淄博市淄川中学20162017学年高二下学期期中)质量为ma1kg，mb2kg的小球在光滑的水平面上发生

4、碰撞，碰撞前后两球的位移时间图象如图所示，则可知碰撞属于()A弹性碰撞B非弹性碰撞C完全非弹性碰撞D条件不足，不能确定A第10页/共37页第11页/共37页想一想五个完全相同的金属球沿直线排列并彼此邻接，把最左端的小球拉高释放，撞击后发现最右端的小球摆高，而其余四球不动，你知道这是为什么吗？答案：由于小球发生了弹性碰撞，碰撞中的动量和动能都守恒，发生了速度、动能的“传递”。第12页/共37页课课 内内 探探 究究第13页/共37页如图所示，取一只乒乓球，在球上挖一个圆孔，向球内填进一些橡皮泥或碎泡沫塑料放在桌子的边缘处，将玩具枪平放在桌面上，瞄准球的圆孔，扣动扳机，让子弹射入孔中，与乒乓球一同

5、水平抛出。只需测出球的质量M、子弹的质量m、桌面的高度h和乒乓球落地点离桌子边缘的水平距离s，就可估算出玩具枪子弹的射出速度v。你能推导出计算v的表达式吗？试着做一下这个实验。答案：能探究一碰撞的特点和分类第14页/共37页第15页/共37页1碰撞的种类及特点分类标准分类标准种类种类特点特点能量是能量是否守恒否守恒弹性碰撞弹性碰撞动量守恒，机械能守恒动量守恒，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，机械能损失最大碰撞前后碰撞前后动量是否共线动量是否共线对心碰撞对心碰撞(正碰正碰)碰撞前后速度共线碰撞

6、前后速度共线非对心碰撞非对心碰撞(斜碰斜碰)碰撞前后速度不共线碰撞前后速度不共线第16页/共37页2碰撞和爆炸的比较名称名称比较项目比较项目爆炸爆炸碰撞碰撞相相同同点点过程过程特点特点都是物体间的相互作用突然发生，相互作用的力为变力，作都是物体间的相互作用突然发生，相互作用的力为变力，作用时间很短，平均作用力很大，且远大于系统所受的外力，用时间很短，平均作用力很大，且远大于系统所受的外力，所以可以认为碰撞、爆炸过程中系统的总动量守恒。所以可以认为碰撞、爆炸过程中系统的总动量守恒。能量情况能量情况都满足能量守恒，总能量保持不变都满足能量守恒，总能量保持不变不不同同点点动能、机动能、机械能情况械能

7、情况有其他形式的能转化为动有其他形式的能转化为动能，动能会增加，机械能能，动能会增加，机械能不守恒。不守恒。弹性碰撞时动能不变，非弹性碰弹性碰撞时动能不变，非弹性碰撞时动能要损失，动能转化为内撞时动能要损失，动能转化为内能，动能减少，机械能不守恒。能，动能减少，机械能不守恒。第17页/共37页特别提醒：(1)当遇到两物体发生碰撞的问题，不管碰撞环境如何，要首先想到利用动量守恒定律。(2)对心碰撞是同一直线上的运动过程，只在一个方向上列动量守恒方程即可，此时应注意速度正、负号的选取。第18页/共37页2017年3月18日至26日，北京世界女子冰壶锦标赛在首都体育馆举行。图为比赛中中国队长王冰在最

8、后一投中，将质量为19 kg的冰壶抛出，运动一段时间后以0.4 m/s的速度正碰静止的瑞典冰壶，然后中国队冰壶以0.1 m/s的速度继续向前滑向大本营中心。若两冰壶质量相等。求：(1)瑞典队冰壶获得的速度。(2)试判断两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞。典例 1第19页/共37页答案：(1)0.3 m/s(2)非弹性碰撞第20页/共37页对点训练1(福建福州20172018学年高三模拟)如图所示，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A的质量为m，速度大小为2v0，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是()AA和B都向左运动B

9、A和B都向右运动CA静止，B向右运动DA向左运动，B向右运动D第21页/共37页第22页/共37页下图是马尔西发表的著作中的一幅插图，一颗大理石球对心撞击一排大小相等且同等质料的小球时，运动将传递给最后一个小球，其余的小球毫无影响。你能解释这是为什么吗？提示：该碰撞为弹性碰撞。满足动量守恒、动能守恒，碰后速度“交换”。探究二分析碰撞问题的“三个原则”第23页/共37页第24页/共37页3速度要符合情景如果碰前两物体同向运动，则后面物体的速度大于前面物体的速度，即v后v前，否则无法实现碰撞。碰撞后，原来在前的物体的速度一定增大，且原来在前的物体的速度大于或等于原来在后的物体的速度，即v前v后，否

10、则碰撞没有结束，如果碰前两物体是相向运动，则碰后，两物体的运动方向不可能都不改变，除非两物体碰撞后速度均为零。第25页/共37页(多选)(湖北省黄冈市黄梅二中20162017学年高二下学期期中)如图所示，在光滑水平面上，有A、B两个小球。A球动量为10kgm/s，B球动量12kgm/s，A球追上B球并相碰，碰撞后，A球动量变为8kgm/s，方向没变，则A、B两球质量的比值可能为()A0.5B0.6C0.65D0.75典例 2BC第26页/共37页解题指导：此类碰撞问题要考虑三个因素：碰撞中系统动量守恒；碰撞过程中系统动能不增加；碰前、碰后两个物体的位置关系(不穿越)。第27页/共37页对点训练

11、2如图所示，在光滑的水平面上有一质量为0.2kg的小球以5.0m/s的速度向前运动，与质量为3.0kg的静止木块发生碰撞，假设碰撞后木块的速度是v木1m/s，则()Av木1m/s这一假设是合理的，碰撞后球的速度为v球10m/sBv木1m/s这一假设是不合理的，因而这种情况不可能发生Cv木1m/s这一假设是合理的，碰撞后小球被弹回来Dv木1m/s这一假设是可能发生的，但由于题给条件不足，v球的大小不能确定B第28页/共37页解析：假设这一过程可以实现，根据动量守恒定律得m1vm1v1m2v木，代入数据解得v110m/s，这一过程不可能发生，因为碰撞后的机械能增加了。第29页/共37页素素 养养

12、提提 升升第30页/共37页弹性碰撞的一动一静模型A球碰撞原来静止的B球第31页/共37页(江西省南康中学20162017学年高二下学期期中)如图所示，B、C、D、E、F,5个小球并排放置在光滑的水平面上，B、C、D、E,4个球质量相等，而F球质量小于B球质量，A球的质量等于F球质量。A球以速度v0向B球运动，所发生的碰撞均为弹性碰撞，则碰撞之后()A5个小球静止，1个小球运动B4个小球静止，2个小球运动C3个小球静止，3个小球运动 D6个小球都运动案 例C第32页/共37页解析：A球与B球相碰时，由于A质量小于B，A弹回，B获得速度与C碰撞，由于发生的碰撞为弹性碰撞且质量相等，B静止，C获得速度，同理，C和D的碰撞，D与E的碰撞都是如此，E获得速度后与F的碰撞过程中，由于E的质量大于F，所以E、F碰后都向右运动。所以碰撞之后，A、E、F三球运动，B、C、D三球静止。第33页/共37页课课 堂堂 达达 标标第34页/共37页课课 时时 作作 业业第35页/共37页第36页/共37页谢谢大家观赏！第37页/共37页