選修 3-5碰撞(我的骨干教師公開課課件)

1、16.4 碰碰 撞撞新新 課課 標標 人人 教教 版版 選選 修修 3-5表達式：表達式：2 21 12 21 11 1 2 22 2 1 11 12 22 21 11 1P PP P 0 0P P( (3 3) )P P( (2 2) )p pv vm mv vm mv vm mv v( (1 1) )m m或或,2,12ppppp如果如果一個系統(tǒng)一個系統(tǒng)不受外力，或不受外力，或者所者所受外力的受外力的矢量和矢量和為為0，這個這個系統(tǒng)的總動量保持不變。系統(tǒng)的總動量保持不變。條件條件：系統(tǒng)不受外力或者所受外力系統(tǒng)不受外力或者所受外力矢量矢量和為零；和為零；系統(tǒng)受外力，但外力遠小于內力，可以忽略

2、不計；系統(tǒng)受外力，但外力遠小于內力，可以忽略不計；系統(tǒng)在某一個方向上所受的合外力為零，則該方向上系統(tǒng)在某一個方向上所受的合外力為零，則該方向上動量守恒。動量守恒。相對運動的物體相遇，在極短時間內，相對運動的物體相遇，在極短時間內，通過相互作用，運動狀態(tài)發(fā)生顯著變化通過相互作用，運動狀態(tài)發(fā)生顯著變化的過程叫碰撞的過程叫碰撞定義定義一、碰撞一、碰撞碰撞的特點碰撞的特點1 、相互作用時間極短。、相互作用時間極短。2 、在極短時間內，內力從零變到極大又在極短時間內，內力從零變到極大又 迅速變?yōu)榱?，其平均值很大迅速變?yōu)榱悖淦骄岛艽笈鲎策^程中系統(tǒng)所受合外力為零或者遠碰撞過程中系統(tǒng)所受合外力為零或者遠遠

3、小于內力遠小于內力3 、牛頓擺牛頓擺二、碰撞的分類二、碰撞的分類彈性碰撞彈性碰撞動量守恒動量守恒機械能守恒機械能守恒非彈性碰撞非彈性碰撞動量守恒動量守恒機械能有損失機械能有損失完全非彈性碰撞完全非彈性碰撞動量守恒，碰撞后動量守恒，碰撞后兩物粘合在一起，兩物粘合在一起，以共同速度運動以共同速度運動機械能損失最大機械能損失最大彈性碰撞彈性碰撞1 11 122mvmvm v2221 11 12 2111222mvmvm v2?v 1?v 光滑水平面光滑水平面1m1v1v2m2v討論討論:a.a.當當m m1 1m m2 2時，時，v v1 1=0=0 v v2 2=v=v1 1( (質量相等，交換速

4、度質量相等，交換速度)b.b.當當m m1 1m m2 2時，時， v v1 10 0v v2 20.0.( (大碰小，一起跑大碰小，一起跑) )當當m m1 1m m2 2時，時，v v1 1v v1 1v v2 22v2v1 1當當m m1 1m m2 2時，時，v v1 1 v v1 1 v v2 2 0 0c.c.當當m m1 1m m2 2時，時， v v1 10 v0 v2 20.0.( (小碰大，要反彈小碰大，要反彈)【例1】在光滑的水平面上有a、b兩球，其質量分別為ma、mb，兩球在t0時刻發(fā)生正碰，兩球在碰撞前后的速度圖像如圖所示。下列關系正確的是() A.mamb B.ma

5、mb或mamb【例例2】質量為質量為m m速度為速度為v的的A A球，跟質量為球，跟質量為3m3m的靜止的靜止B B球發(fā)球發(fā)生正碰，碰撞可能是彈性，也可能非彈性，碰后生正碰，碰撞可能是彈性，也可能非彈性，碰后B B球的速球的速度可能是以下值嗎？度可能是以下值嗎？（A）0.6v (B)0.4v (C)0.2v解：解：B B球速度的最小值發(fā)生在完全非彈性碰撞情形球速度的最小值發(fā)生在完全非彈性碰撞情形由動量守恒：由動量守恒：min)+3(=vmmmvvv25. 0=minB B球速度的最大值發(fā)生在彈性碰球速度的最大值發(fā)生在彈性碰撞時：撞時：vmmmvv5 . 032max所以，只有所以，只有0.40

6、.4v是速度可能值是速度可能值min)3()(vmmmvmv 1 1、動量制約、動量制約2 2、動能制約、動能制約3 3、運動制約、運動制約三、碰撞規(guī)律總結三、碰撞規(guī)律總結守恒守恒不增不增合理合理二、碰撞的分類二、碰撞的分類彈性碰撞彈性碰撞動量、機械能守恒動量、機械能守恒非彈性碰撞非彈性碰撞動量守恒、機械能有損失動量守恒、機械能有損失完全非彈性碰撞完全非彈性碰撞動量守恒、動量守恒、機械能損失最大機械能損失最大課堂小結課堂小結：一、 碰撞特點：方法：三、分類方式之二：從碰撞速度方向分類三、分類方式之二：從碰撞速度方向分類 1 1、對心碰撞、對心碰撞正碰：正碰：2 2、非對心碰撞、非對心碰撞斜碰斜

7、碰：碰前運動速度與兩球心連線處于同碰前運動速度與兩球心連線處于同一直線上一直線上 碰前運動速度與兩球心連線不在碰前運動速度與兩球心連線不在同一直線上同一直線上【設問設問】斜碰過程滿足動量守恒嗎？為什么？斜碰過程滿足動量守恒嗎？為什么？如圖，能否大致畫出碰后如圖，能否大致畫出碰后A A球的速度方向？球的速度方向？Av1Bv/ /2BAm2v2/m1v1m1v1/【設問設問】若兩球質量相等，又是彈性碰撞你若兩球質量相等，又是彈性碰撞你能進一步確定兩球碰后速度方向關系嗎？能進一步確定兩球碰后速度方向關系嗎？22212121+21=21vmvmmv222121vvv21vv 1 1、動量制約、動量制約

8、2 2、動能制約、動能制約3 3、運動制約、運動制約( (三三) )碰撞規(guī)律總結碰撞規(guī)律總結【例例3】在光滑水平面上，動能為在光滑水平面上，動能為E E0 0、動量的大小為、動量的大小為P P0 0的的小鋼球小鋼球1 1與靜止的小鋼球與靜止的小鋼球2 2發(fā)生碰撞，碰撞前后球發(fā)生碰撞，碰撞前后球1 1的運動的運動方向相反，將碰撞后球方向相反，將碰撞后球1 1的動能和動量的大小分別記為的動能和動量的大小分別記為E E1 1、P P1 1，球，球2 2的動能和動量的大小分別記為的動能和動量的大小分別記為E E2 2、P P2 2，則必有：，則必有： A、E1E0 B、P1E0 D、P2P0參考答案參

9、考答案: :DAB守恒守恒不增不增合理合理基本知識點基本知識點彈性碰撞彈性碰撞動量、機械能守恒動量、機械能守恒非彈性碰撞非彈性碰撞動量守恒、機械能有損失動量守恒、機械能有損失完全非彈性碰撞完全非彈性碰撞動量守恒、機械能損失最大動量守恒、機械能損失最大基本思想方法基本思想方法猜想猜想推論推論課堂小結課堂小結：對心碰撞（正碰）對心碰撞（正碰）碰撞前后速度沿球心連線碰撞前后速度沿球心連線非對心碰撞（斜碰）非對心碰撞（斜碰）碰撞前后速度不共線碰撞前后速度不共線驗證驗證結束語：結束語： 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、風格迥異的碰撞現(xiàn)象，雖然它們的運動個性十足，但都遵守兩條鐵的紀律：動量守恒和動能不增，這兩條規(guī)律就兩只無形的手，操縱和控制著事物發(fā)展的方向和進程，尋求大千世界變化中的不變量，找