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高中物理第十六章运量守恒定律第4节碰撞课件新人教版选修3_

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人教版高中物理选修3-5 第十六章动量守恒定律 第4节碰撞课件(共12张ppt)

人教版高中物理选修3-5 第十六章动量守恒定律 第4节碰撞课件(共12张ppt)
人教版高中物理（选修3-5）第十六章第4节
碰撞
生活中的各种碰撞现象
撞车
拳击
1、碰撞：指相对运动的物体相遇时，在极短的时间内它们的 运动状态发生了显著的变化的过程。 2.“碰撞过程”的特征
(1)经历的时间极短，碰撞的时间在整个过程中都可以忽略；
(2)碰撞双方相互作用的内力远大于外力
满足动m 量 1v1m 守 2v2恒 m 1v1 ： m 2v2
e.当m1＜＜m2时， v1’＝ －v0 ; v2’＝ 0
4.碰撞的类型 （2最大 v
A
B
AB
动量守 m1v0恒 (m1： m2)v
共同v速 m 1m 度 1m 2v0
动 能 E k 1 2 m 1 v 0 损 2 1 2 m 1 m 失 2 v 2 2 m m 1 1 m 2 v m 0 2 2
（3） 非弹性碰撞
动量守恒、碰后分开、动能有损失
5.两种碰撞
等质量斜碰（弹性）,碰前运动速度与两球心连线不在同一直线上 6.散射
1.在光滑的水平面上,有A、 B两球沿同一直线向右运动,(
如 图 示 ), 已 知 碰 撞 前 两 球 的 动 量 分 别 为 pA=12kgm/s , pB=13kgm/s , 碰撞后它们的动量变化是△pA, △pB有可能 的是: （ A C ）
A. △pA= －3 kgm/s
△pB=3 kgm/s
B. △ pA =4 kgm/s C. △ pA = － 5 kgm/s
△pB= － 4 kgm/s △pB=5 kgm/s
D. △ pA= － 24 kgm/s △pB=24 kgm/s
pA=12kgm/s
pB=13kgm/s
2.质量为1kg的炮弹，以800J的动能沿水平方向飞行时， 突然爆炸分裂为质量相等的两块，前一块仍沿水平方向 飞行，动能为625J，则后一块的动能为多大？

高中物理第十六章动量守恒定律4碰撞课件新人教版选修3_5

高中物理第十六章动量守恒定律4碰撞课件新人教版选修3_5

解析:(1)子弹射入物体 A 时,两者组成的系统动量守恒,故 m0v0=(m0+mA)vA,将 mA=34mB,m0=14mB 代入,得 vA=14v0。此后因弹簧压 缩,A 受向左的弹力作用而做减速运动,速度减小,故14v0 是 A 获得的最 大速度。
(2)弹簧压缩量最大时,A、B 相距最近,其速度相等,由子弹、A、 B 组成的系统动量守恒,即 m0v0=(m0+mA+mB)vB,得 vB=������0+���������������0���+������������v0=18v0。
������2������2。
典题例解
【例 1】 小球 A 和 B 的质量分别为 mA 和 mB,且 mA>mB。在某 高度处将 A 和 B 先后从静止释放。小球 A 与水平地面碰撞后向上
弹回,在释放处下方与释放处距离为 H 的地方恰好与正在下落的小
球 B 发生正碰。设所有碰撞都是弹性的,碰撞时间极短。求小球 A、
(1)A 物体获得的最大速度; (2)弹簧压缩量最大时物体 B 的速度。
思路分析:临界条件分析法:找出临界条件①最大速度②弹簧压 缩量最大→分析临界条件①子弹射入 A 的过程中,A 的速度增大,随 后 A 减速②A 减速,B 加速,当 vA=vB 时,A、B 相距最近,即弹簧压缩量 最大→应用临界条件①子弹射入物块的过程动量守恒②A、B、弹 簧组成的系统动量守恒
则其速度大小仅为原来的1。取
3
A
球原来的运动方向为正方向,两球
在光滑水平面上正碰,碰后 A 球的运动有两种可能,继续沿原方向运
动或被反弹。
以 A 球原来的速度方向为正方向,则 vA'=±13v0,
根据两球碰撞前、后的总动量守恒,有

人教版高一物理选修3-5第十六章 16.4碰撞(共23张ppt)

人教版高一物理选修3-5第十六章 16.4碰撞(共23张ppt)
若 m1 < < m2 ， 则 v1ʹ = -v1， v2ʹ = 0
A
1. 动量守恒； 2. 总动能不会增加； 3.速度符合实际情况。
• 变式、两球A、B在光滑水平面上沿同一直 线v撞A=、后6m同，/s一两、方球vB向A=、2运mB/动速s.，度当m的球A=可A1追k能g上、值球m是B=B（2并k取g发、两生球碰 碰撞前的运动方向为正）（ ）
（4）能量特点：碰撞前系统总动能大于等于碰撞后
系统总动能
思考：
不同碰撞过程中机械 能一定守恒吗？
1. 弹性碰撞：碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做 弹性碰撞。
例如钢球、玻璃球的碰撞
2. 非弹性碰撞：碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞 叫做非弹性碰撞。
例如木制品、橡皮泥球的碰撞
弹性碰撞
地面光滑
v1
发生碰撞，碰后B的动量pB′＝10 kg.m/s，
则两球的质量关系可能是(
)
• A．mA＝mB • B．mB＝2mA • C mB＝4mA • D．mB＝6mA
1. 对心碰撞
如图所示，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两球心在同一直线上，碰撞之后两球
的速度仍会沿着这条直线。这种碰撞称为正碰，也叫对心
碰撞。
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 运动速度与两球心的连线不在同一条直线上，碰撞之后 两球的速度都会偏离原来两球心的连线。这种碰撞称为 非对心碰撞。
与宏观物体碰撞不同的是，微观粒子相互接近时并不
发生直接碰撞，因此微观粒子的碰撞又叫做散射。由于
粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率很小，所以多数粒 子在碰撞后飞向四面八方。
• A. vA′=5m/s，vB′=2.5m/s • B. vA′=2m/s，vB′=4m/s • C. vA′=-4m/s，vB′=7m/s • D. vA′=7m/s，vB′=1.5m/s

高中物理 16.4 碰撞课件 新人教版选修3-5

高中物理 16.4 碰撞课件 新人教版选修3-5

或p＝
2mEk，Ek＝12pv或p＝2vEk等关系式转换动能、动量。在满足以
上两条情况下还应注意“速度合理性原则”。
要点二 弹性碰撞与完全非弹性碰撞
1. 发生弹性碰撞时，内力是弹性力，只发生机械能的转 移，系统内无机械能损失。
(1)若系统有两个物体在水平面上发生弹性碰撞，动量守 恒，同时动能也不变。
1．在非弹性碰撞中，能否说碰撞过程能量不守恒？ 提示：碰撞过程能量是守恒的，碰撞过程损失的动能转化 成了其它形式的能，如内能等。
2．同时满足“三原则”的碰撞，情况是唯一的吗？ 提示：不唯一。具有相同初态的不同物体系统，碰后各物 体的运动状态不一定是相同的，这与物体的材质有关，即质量 分别为m1、m2，速度分别是v1、v2的两球发生碰撞时，虽然都 遵循“三原则”，但可能发生的是弹性碰撞，也可能发生的是 非弹性碰撞。
答案：D
碰撞及类碰撞问题处理思路 1．相互作用的两个物体在很多情况下可当做碰撞处理，两 物体相距恰“最近”“最远”或恰上升到“最高点”等一类临 界问题，求解的关键是“速度相等”，这些过程与完全非弹性 碰撞具有相同的特征；而“弹簧恢复原长”、摆回“最低点” 等问题，这些过程往往与弹性碰撞具有相同的特征。 2．分析运动过程，正确判断碰撞的类型，是解题的关键所 在。
第十六章 动量守恒定律
第4节 碰撞
[学习目标] 1.理解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰 撞，了解正碰和斜碰。 2.会应用动量、能量的观点综合分 析，解决一维碰撞问题。 3.知道散射，体会理论对实践的指 导作用，进一步了解动量守恒定律的普适性。
[知识定位] 重点：1.会从能量角度对碰撞、类碰撞进行正 确分类。 2. 能题考查碰撞过程遵循的规律。从动量守恒角度分
析四个选项都成立，从机械能角度分析，碰前总动能EkA＋EkB

人教版高中物理选修3—5第十六章16.4 碰撞 (共28张PPT)

人教版高中物理选修3—5第十六章16.4 碰撞 (共28张PPT)

原 子 的 碰 撞
打 台 球
撞 车
拳 击
行 星 的 碰 撞
1、碰撞：碰撞过程是物体间相互作用的时间非常短暂的一种特殊过程。 2、特点： （1）碰撞过程时间极短，相互作用力很大，碰撞过程动量守恒。 （2）碰撞过程中，物体没有宏观位移，但速度可在短时间内发生变化。 （3）碰撞过程中，系统的总动能只能不变或减少，不可能增加。
v
1
v

1

v

2
m11 m11 m22
1

m1 m1
m2 m2
1
2

2m1 m1 m2
1
(1) 若 m1 = m2，则 ʋ1ʹ = 0、ʋ2ʹ = ʋ1，相当于两球交换速度 (2) 若 m1 > m2， 则 ʋ1ʹ > 0，且 ʋ2ʹ一定大于 0（两球同向运动, 且ʋ2ʹ > ʋ1ʹ ） (3) 若 m1 < m2 ， 则 ʋ1ʹ < 0，且 ʋ2ʹ一定大于 0（质量小的球反弹）
(5) 若 m1 >> m2 ， 则 ʋ1ʹ = v1， ʋ2ʹ = 2ʋ1 （质量大的球速度不变，小的球2倍速运动）
2. 非弹性碰撞
地面光滑
ʋ1
ʋ2
m11 m22 m11 m22
1 2
m112

1 2
m222

1 2
m1 12
1 2
m222

Ek
5. 完全非弹性碰撞
PA2 PB2 PA2 PB2 2m 2m 2m 2m
得:只有A正确了
【思考】
在光滑水平面上，有A、B两个小球向右沿同一直线 运动，取向右为正，两球的动量分别是pA=5kgm/s， pB=7kgm/s，如图所示．若能发生正碰，则碰后两球

人教版高中物理选修3-5 第16章第4节碰撞(共51张PPT)[优秀课件资料]

人教版高中物理选修3-5 第16章第4节碰撞(共51张PPT)[优秀课件资料]

面上沿同一直线，同一方向运动，A球的
m1mv2vmv1mv2 动量是7kg·m/s，B球的动量是5kg·m/s，
当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后两球 的动量可能值是（ A ）
A. pA’=6kg·m/s,
pB’=6kg·m/s
B. pA'=3kg·m/s, pB'=9kg·m/s
C. pA'=－2kg·m/s, pB'=14kg·m/s
3. 完全非弹性碰撞:碰撞中能量损失最大 碰撞之后两物体结合到一起，以共同速度运动
即：动量守恒，动能不守恒
三、对心碰撞与非对心碰撞
m1mv2vmv1mv2 1、对心碰撞——正碰：
碰前运动速度与两球心连线处于同一直线上
2、非对心碰撞——斜碰： 碰前运动速度与两球心连线不在同一直线上
【设问】斜碰过程满足动量守恒吗？为什么？如图，
mmvvmvmv 弹性碰撞：
1 2 1 2 v1'

(m1 m1

m2 ) m2
v1
分析与解 ： 球和小车组成的系统，由于水平方向无外力，因此，
m1mv2vmv1mv2 系统的水平动量守恒,取初速度方向为正方向。 mv0＝-mv1＋mv2 没有摩擦力作用，故系统的机械能守恒，属于弹性碰撞
若m1<m2 ， 则v1’<0；且v2’一定大于0
③若 m2>>m1 ， 则v1’= -v1 ， v2’=0 ．
④ 若 m1 >> m2 ， 则v1’= v1，v2’=2v1 ．
小结：质量相等，交换速度；
大碰小，一起跑；小碰大，要反弹
m1mv2vmv1mv2
m1mv2vmv1mv2 2. 非弹性碰撞:碰撞中有能量损失 即：动量守恒，动能不守恒

高中物理 第16章 动量守恒定律 4 碰撞课件 新人教版选修3-5

高中物理 第16章 动量守恒定律 4 碰撞课件 新人教版选修3-5
A．ΔpA＝－4 kg·m/s、ΔpB＝4 kg·m/s B．ΔpA＝4 kg·m/s、ΔpB＝－4 kg·m/s C．ΔpA＝－24 kg·m/s、ΔpB＝24 kg·m/s D．ΔpA＝24 kg·m/s、ΔpB＝－24 kg·m/s
【解析】 如果ΔpA＝－4 kg·m/s、ΔpB＝4 kg·m/s，则 碰后两球的动量分别为 p′A＝pA＋ΔpA＝8 kg·m/s、p′B＝pB ＋ΔpB＝17 kg·m/s，A 的动能减小，B 的动能增加，总动能可 能不增加，是可能的，故 A 项正确；如果ΔpA＝4 kg·m/s、Δ pB＝－4 kg·m/s，则碰后两球的动量分别为 p′A＝pA＋ΔpA＝ 16 kg·m/s、p′B＝pB＋ΔpB＝12 kg·m/s，A 的动能增加，B 的动能减小，由于 A 追上 B 发生碰撞，不可能，故 B 项错误； 如果ΔpA＝－24 kg·m/s、ΔpB＝24 kg·m/s，则碰后两球的动 量分别为 p′A＝pA＋ΔpA＝－12 kg·m/s、p′B＝pB＋ΔpB＝37
(1)计算与 C 碰撞前瞬间 AB 的速度； (2)讨论 AB 与 C 碰撞后，AB 的运动方向与 k 的取值的关系．
【解析】 (1)设 A、B 碰撞后的速度为 v1，A、B 碰撞过程， 由动量守恒定律得 mv0＝2mv1. 设与 C 碰撞前瞬间 AB 的速度为 v2， 由动能定理得－μ·2mgl＝12·2mv22－12·2mv12， 联立以上两式得 v2＝4 m/s. (2)若 AB 与 C 发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律： 2mv2＝(2＋k)mv，解得 k＝2. 此时，AB 的运动方向与 C 相同．
考点三 类碰撞问题
相互作用的两个物体在很多情况下可当做碰撞处理，常见的
情况有：
模型分类 弹簧模型

高中物理第十六章动量守恒定律第4节碰撞课件新人教版选修3_5

高中物理第十六章动量守恒定律第4节碰撞课件新人教版选修3_5
三、课后“静思2分钟”大有学问
我们还要注意课后的及时思考。利用课间休息时间，在心中快速把刚才上课时刚讲过的一些关键思路理一遍，把老师讲解的题目从题意到解答整个过 程详细审视一遍，这样，不仅可以加深知识的理解和记忆，还可以轻而易举地掌握一些关键的解题技巧。所以，2分钟的课后静思等于同一学科知识的课 后复习30分钟。
• (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。
解题指导：
动量守恒
→
系统动能
→→→
不变 减少
→ →
弹性碰撞 非弹性碰撞
解析：(1)由动量守恒定律知mv1＝mv2＋mv3 将v1＝0.4 m/s，v2＝0.1 m/s 代入上式得：v3＝0.3 m/s。 (2)碰撞前的动能E1＝12mv21＝0.08 m 碰撞后两冰壶的总动能E2＝12mv22＋12mv23＝0.05 m 因为E1>E2，所以两冰壶的碰撞为非弹性碰撞。
解析：弹性碰撞没有机械能损失，取向右为正方向，有2mv0－2mv0＝mv1 ＋2mv2，12m(2v0)2＋12×2mv20＝12mv21＋12×2mv22。联立解得v1＝－2v0，v2＝v0， 因此A向左运动，B向右运动。
探究二 分析碰撞问题的“三个原则”
• 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。
vA>0，vB>0，vA、vB与v0同向 vA<0，vB>0，碰后A球被弹回来
• 所示，案B例、C(、江D西、E省、南F,康5个中小学球20并16排～放20置17在学光年滑高的二水下平学面期上期，中B)、如C图、
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

人教版高中物理选修3-5第16章第4节碰撞(共52张PPT)

人教版高中物理选修3-5第16章第4节碰撞(共52张PPT)

[解析] (1)斜抛的手榴弹在水平方向上做匀速直线运动，在 最高点处爆炸前的速度
v1＝v0cos 60°＝12v0 设 v1 的方向为正方向，如图所示． 由动量守恒定律得 3mv1＝2mv′1＋mv2 其中爆炸后大块弹片速度 v′1＝2v0 解得 v2＝－2.5v0，“－”号表示 v2 的方向与爆炸前速度方向 相反． (2)爆炸过程中转化为动能的化学能等于系统动能的增量，即
C；由碰撞后
A
球不
可能穿越 B 球，即pAm′≤pBm′，可排除选项 B.所以，四个
选项中只有选项 A 是可能的．
2.甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动，已知它们的动量
分别是 p 甲＝5 kg·m/s，p 乙＝7 kg·m/s，甲追上乙并发生碰
撞，碰后乙球的动量变为 p 乙′＝10 kg·m/s，则两球质量 m 甲、
B．pA′＝8 kg·m/s，pB′＝4 kg·m/s C．pA′＝－2 kg·m/s，pB′＝14 kg·m/s D．pA′＝－4 kg·m/s，pB′＝17 kg·m/s
[解析] 由碰撞前后两球总动量守恒，即 pA＋pB＝pA′＋
pB′，可排除选项 D；由碰撞后两球总动能不可能增加，即
p2A ＋ p2B ≥pA′2＋pB′2，可排除选项 2m 2m 2m 2m
[解析] (1)以初速度 v0 的方向为正方向，设 B 的质量为 mB， A、B 碰撞后的共同速度为 v，由题意知：碰撞前瞬间 A 的速 度为v2，碰撞前瞬间 B 的速度为 2v，由动量守恒定律得 mv2＋2mBv＝(m＋mB)v① 由①式得 mB＝m2 .②
(2)从开始到碰后的全过程，由动量守恒定律得 mv0＝(m＋mB)v③ 设碰撞过程 A、B 系统机械能的损失为Δ E，则

人教版高中物理选修3-5课件《16.4--碰撞》课件

人教版高中物理选修3-5课件《16.4--碰撞》课件
后两物体粘在一起运动，机械能损失最大。
二、对心碰撞和非对心碰撞
从 对心碰撞，也叫正碰。碰撞 Nhomakorabea的
速
度 方
非对心碰撞，也叫斜碰。
向
来
分
类
注：无论是哪种碰撞，都遵守动量守恒定律
【设问】斜碰过程满足动量守恒吗？为什么？ 如图，能否大致画出碰后A球的速度方向？
v1
A
B
A
B
v/2
m1v1/ m2v2/
m1v1
散射现象遵循动量守恒定律，是研究物质结构的 重要方法，查德威克利用散射现象发现了中子。
深入探究
在光滑水平面上，有A、B两个小球向右
沿同一直线运动，取向右为正，两球的
动量分别是pA 5kgm/s，pB 7kgm/s，若能
发生正碰，则碰后两球的动量
p
' A
、p
' B
可能
是（设mA=2kg , mB=1kg ）（ A ）
课堂小结
基本知识点
弹性碰撞→动量、机械能守恒 非弹性碰撞→动量守恒、机械能有损失 完全非弹性碰撞→动量守恒、机械能损失最大 对心碰撞（正碰）→碰撞前后速度沿球心连线
非对心碰撞（斜碰）→碰撞前后速度不共线
基本思想方法
猜想 推论 验证
作业布置
1.本节例2中，若碰前B球有初速度 v 2 ，推
导v
' 1
(2) 若 m1 > m2， 则 ʋ1ʹ > 0， ʋ2ʹ > 0,
大碰小，同向跑
若 m1 >> m2 ，则 ʋ1ʹ =
ʋ1 ，ʋ2ʹ =
2ʋ1，
极大碰极小，大不 变，小加倍
(3) 若 m1 < m2，则 ʋ1ʹ < 0，ʋ2ʹ > 0,

第16章 第4节 碰 撞—2020-2021人教版高中物理选修3-5课件

第16章 第4节 碰 撞—2020-2021人教版高中物理选修3-5课件

(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。
的连线在同一条直线上，碰撞之后两球的速度仍会沿着__这__条__直__线____。 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__两__球__心____
的连线不在同一条直线上，碰撞之后两球的速度都会__偏__离____原来两球心的连 线。
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第十六章 动量守恒定律
知识点 3 散射 1．定义 微观粒子碰撞时，微观粒子相互接近时并不像宏观物体那样__相__互__接__触____
第十六章
动量守恒定律
第四节 碰 撞
第十六章 动量守恒定律
【素养目标定位】
※ ※ ※※
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 会运用动量守恒定律分析、解决碰撞等相互作用的问题
返回导航
第十六章 动量守恒定律
【素养思维脉络】
返回导航
1
课前预习反馈
2
课内互动探究
3
核心素养提升
损失，动能转化为内能，动能减少，机械能 能会增加，机械能不守恒。
不守恒。
返回导航
第十六章 动量守恒定律
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。
返回导航
比较项目
名称
爆炸
碰撞
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
相 同
过程 特点
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。

高中物理第16章动量守恒定律第4节碰撞课件新人教选修351226189

高中物理第16章动量守恒定律第4节碰撞课件新人教选修351226189

※
※※
会运用动量守恒定律分析、解决碰撞等相
互作用的问题
课堂情景切入
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？
知识自主梳理
弹性碰撞和非弹性碰撞 1．弹性碰撞 机械能 守恒，这样的碰撞叫做弹性碰 如果碰撞过程中__________ 撞。 2．非弹性碰撞 机械能 不守恒，这样 (1)非弹性碰撞：如果碰撞过程中__________
四、弹性碰撞的规律 实例：A球碰撞原来静止的B球。
动量 规律 动能 A球 B球 m A＝ m B mA>mB mA<mB mAv0＝mAvA＋mBvB 1 1 1 2 2 mAv0＝ mAvA＋ mBv2 B 2 2 2 mA－mB vA＝ v0 mA＋mB 2m A vB＝ v mA＋mB 0 vA＝0，vB＝v0，两球碰后交换了速度 vA>0，vB>0，vA、vB 与 v0 同向 vA<0，vB>0，碰后 A 球被弹回来
成才之路 ·物理
人教版 ·选修3-5
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
第十六章 动量守恒定律
第十六章
第四节 碰 撞
1
学习目标定位
2
课堂情景切入
5
考点题型设计
3
知识自主梳理
6
易错案例剖析
4
重点难点突破
7
课 时 作 业
学习目标定位
※
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
碰撞、爆炸、打击过程是在一瞬间发生的，时间极短，所 以在物体发生碰撞、爆炸、打击的瞬间可忽略物体的位移。可

(山东省专用)2018_2019学年高中物理第十六章动量守恒定律第4节碰撞课件新人教版选修3_5

(山东省专用)2018_2019学年高中物理第十六章动量守恒定律第4节碰撞课件新人教版选修3_5

2．从碰撞前后物体运动的方向是否在同一条直线上分类 (1)正碰：(对心碰撞)两个球发生碰撞，如果碰撞之前球的 速度方向与两球心 的连线在同一条直线上，碰撞之后两个球的 速度方向仍会沿着 这条直线 的方向而运动。 (2)斜碰：(非对心碰撞)两个球发生碰撞，如果碰撞之前球 的运动速度方向与 两球心 的连线不在同一条直线上，碰撞之后 两球的速度方向都会 偏离 原来两球心的连线而运动。
损失。
(×)
(3)在系统所受合外力为零的条件下，正碰满足动量守恒定律，
斜碰不满足动量守恒定律。
(×)
(4)微观粒子碰撞时并不接触，但仍属于碰撞。
(√ )
2．合作探究——议一议 (1)如图所示，打台球时，质量相等的母球与目
标球发生碰撞，两个球一定交换速度吗？
提示：不一定。只有质量相等的两个物体发生一维弹性碰 撞时，系统的总动量守恒，总动能守恒，才会交换速度， 否则不会交换速度。
第4节
碰撞
1．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。
2．两小球碰撞前后的运动速度与两球心的 连线在同一条直线上，这种碰撞称为正 碰，也叫对心碰撞。
3．微观粒子相互接近时并不像宏观物体那 样“接触”，这样的碰撞又叫散射。
一、碰撞的分类 1．从能量角度分类 (1)弹性碰撞：碰撞过程中机械能 守恒 。 (2)非弹性碰撞：碰撞过程中机械能 不守恒 。 (3)完全非弹性碰撞：碰撞后合为一体或碰后具有共同速度， 这种碰撞动能损失 最大 。
[思路点拨] (1)所有接触面均光滑，可知小球下滑过程中弧形轨道与 小球组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒。 (2)A 球与 B 球发生弹性碰撞，说明两球碰撞过程中动 量、动能均守恒。 (3)A 球与 B 球碰后恰好追不上平台，说明 A 球最终速 度水平向左，且与平台速度相等。
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如图所示，质量相等的 A、B 两个球，原来在光滑水 平面上沿同一直线相向做匀速直线运动， A 球的速度是 6 m/s，B 球的速度是－2 m/s，不久 A、B 两球发生了对心碰 撞．对于该碰撞之后的 A、B 两球的速度可能值，某实验小 组的同学们做了很多种猜测，下面的猜测结果一定无法实现 的是( )
2．碰撞的分类 (1)弹性碰撞：系统动量守恒，机械能守恒． (2)非弹性碰撞：系统动量守恒，机械能减少，损失的机械能 转化为内能． (3)完全非弹性碰撞：系统动量守恒，碰撞后合为一体或具有 全相同的小球， 它们排成一 条直线， 2、 3 小球静止并靠在一起， 1 球以速度 v0 射向它们， 如图所示．设碰撞中不损失机械能，则碰后三个小球的速度 可能是( )
知识点二
分析碰撞问题的“三个原则”
1．动量守恒，即 p1＋p2＝p′1＋p′2.
2 2 p2 p p ′ 1 2 1 2． 总动能不增加， 即 Ek1＋Ek2≥E′k1＋E′k2 或 ＋ ≥ 2m1 2m2 2m1
p′2 2 ＋ . 2m2 3．速度要符合情景：碰撞后，原来在前面的物体的速度一定 增大，且原来在前面的物体的速度大小或等于原来在后面的 物体的速度，即 v′前≥v′后．
被弹回．(若 m1≪m2，v′1＝－v1，v′2＝0，表示 m1 被反向以 原速率弹回，而 m2 仍静止) (3) 若 m1 ＝ m2 ，则有 v′1 ＝ 0 ， v′2 ＝ v1 ，即碰撞后两球速度
互换 ． _________
(1)发生碰撞的两个物体，动量是守恒的．( (2)发生碰撞的两个物体，机械能是守恒的．(
(1)若 m1>m2，v′1 和 v′2 都是正值，表示 v′1 和 v′2 都与 v1 方向 同向．(若 m1≫m2，v′1＝v1，v′2＝2v1，表示 m1 的速度不变， m2 以 2v1 的速度被撞出去)
反向 ，m1 (2)若 m1<m2，v′1 为负值，表示 v′1 与 v1 方向_________
第十六章
动量守恒定律
第 4节
碰
撞
第十六章
动量守恒定律
1.理解弹性碰撞、非弹性碰撞、正碰(对心碰撞)和斜碰 (非对心碰撞)． 2． 会运用动量守恒定律和能量的观点分析、 解决一维碰撞问 题．
一、弹性碰撞和非弹性碰撞 1．弹性碰撞和非弹性碰撞
守恒 的碰撞叫弹性碰 (1)弹性碰撞：碰撞过程中机械能 _________
直线上．
2．散射 (1)定义：微观粒子碰撞时，微观粒子相互接近时并不发生直
接触 而发生的碰撞． 接_________
(2) 散射方向：由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率
很小 ，所以多数粒子碰撞后飞向_________ 四面八方 ． _________
如图所示，打台球时，质量相等的母球与目标球发生碰撞， 两个球一定交换速度吗？碰撞一定是对心碰撞吗？
提示：不一定．只有质量相等的两个物体发生一维弹性碰撞 时，系统的总动量守恒，总机械能守恒，才会交换速度，否 则不会交换速度．母球与目标球碰撞时对心碰撞和非对心碰 撞都有可能发生．
知识点一 1．碰撞的特点
碰撞过程的特点及分类
(1)时间特点：碰撞现象中，相互作用的时间极短，相对物体 运动的全过程可忽略不计． (2)相互作用力特点： 在碰撞过程中， 系统的内力远大于外力， 所以动量守恒．
1 A．v1＝v2＝v3＝ v0 3 1 C．v1＝0，v2＝v3＝ v0 2
[解析]
1 B．v1＝0，v2＝v3＝ v0 2 D．v1＝v2＝0，v3＝v0
由弹性碰撞的规律可知，当两球质量相等时，碰撞
时两球交换速度．先球 1 与球 2 碰，再球 2 与球 3 碰，故选 D.
[答案] D
完全非弹性碰撞 如图所示的三个小球的质量都为 m，B、C 两球用轻 弹簧连接后放在光滑的水平面上，A 球以速度 v0 沿 B、C 两 球球心的连线向 B 球运动，碰后 A、B 两球粘在一起．问：
撞．
不守恒 的碰撞叫非弹 (2)非弹性碰撞：碰撞过程中机械能_________
性碰撞．
2．一维弹性碰撞分析 在光滑水平面上质量为 m1 的小球以速度 v1 与质量为 m2 的静 止小球发生弹性正碰．根据动量守恒和能量守恒： 1 2 1 2 1 m v ′ ＋ m v ′ 1 1 2 2 m1v′1＋m2v′2 2 2 m1v1＝________________ ； m1v2 ＝ __________________ 碰后 1 2 两个物体的速度分别为 m1－m2 2m1 v′1＝ v ，v′2＝ v. m1＋m2 1 m1＋m2 1
(2)粘合在一起的 A、B 两球向右运动，压缩弹簧，由于弹力 的作用，C 球加速，速度由零开始增大，而 A、B 两球减速， 速度逐渐减小，当三球相对静止时弹簧最短，此时三球速度 相等．在这一过程中，三球构成的系统动量守恒，有： 2mv1＝3mv2， v0 2 解得 v2＝ v1＝ . 3 3 v0 v0 [答案] (1) (2) 2 3
) )
(3)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．( )
提示：(1)√
(2)×
(3)√
二、对心碰撞和非对心碰撞及散射 1．对心碰撞和非对心碰撞
运动方向 在一条直线 (1)对心碰撞(正碰)：碰撞前后，物体的_________
上．
运动方向不在一条 (2)非对心碰撞(斜碰)：碰撞前后，物体的_________
A．v′A＝－2 m/s，v′B＝6 m/s B．v′A＝2 m/s，v′B＝2 m/s C．v′A＝1 m/s，v′B＝3 m/s D．v′A＝－3 m/s，v′B＝7 m/s
(1)A、B 两球刚刚粘合在一起时的速度是多大？ (2)弹簧压缩至最短时三个小球的速度是多大？
[解析] (1)在 A、B 碰撞的过程中弹簧的压缩量是极其微小 的，产生的弹力可完全忽略，即 C 球并没有参与作用，因此 A、B 两球组成的系统所受合外力为零，动量守恒．以 v0 的 方向为正方向，则有： mv0＝2mv1， v0 解得 v1＝ . 2