人教版物理选修3-5同步课件：第16章 第4节 碰 撞
文档属性
| 名称 | 人教版物理选修3-5同步课件：第16章 第4节 碰 撞 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 5.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2017-01-03 13:22:35 | ||
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文档简介
课件46张PPT。动量守恒定律第十六章第四节 碰 撞 第十六章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？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
(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__________。弹性碰撞和非弹性碰撞机械能 机械能 粘在一起 最大 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。对心碰撞与非对心碰撞两球心 这条直线 两球心 偏离 1．定义
微观粒子碰撞时，微观粒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。散射相互接触 很小
一、瞬时作用(爆炸、碰撞、打击)的特点
1．瞬时作用的相互作用时间和相互作用力的特点
(1)瞬时作用的相互作用时间很短。
(2)在相互作用过程中，相互作用力先是急剧增大，然后再急剧减小，平均作用力很大，远远大于外力，因此作用过程的动量可看成守恒。
2．位移的特点
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。可以认为物体在碰撞、爆炸、打击前后在同一位置。
3．能量的特点
爆炸过程系统的动能增加，碰撞、打击过程系统的动能不会增加，可能减少，也可能不变。
二、三种碰撞类型的特点
1．弹性碰撞
碰撞过程中不仅动量守恒，而且机械能守恒，碰撞前后系统动能相等。同时，在碰撞问题中常做动量和动能的换算。
2．非弹性碰撞
碰撞过程中动量守恒，碰撞结束后系统动能小于碰撞前系统动能。减少的动能转化为其他形式的能量。
3．完全非弹性碰撞
碰撞过程中动量守恒，碰撞结束后两物体结合为一整体以相同的速度运动，系统动能损失最大。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。答案：超速
C．v木＝1m/s这一假设是合理的，碰撞后小球被弹回来
D．v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
答案：B
解析：假设这一过程可以实现，根据动量守恒定律得m1v＝m1v1＋m2v木，代入数据解得v1＝－10m/s，这一过程不可能发生，因为碰撞后的机械能增加了。四、弹性碰撞的规律
实例：A球碰撞原来静止的B球。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”。弹性碰撞答案：D
点评：在分析碰撞问题时应从以下三个方面入手：①是否遵守动量守恒定律，②系统的动能应如何变化，③碰撞的结果与各物体的运动情况是否符合实际。答案：M非弹性碰撞(1)弹丸与靶盒A碰撞刚结束时的瞬时速度的大小；
(2)弹丸打入靶盒A的过程中，弹丸与靶盒共同损失的机械能；
(3)弹丸打入靶盒A后，弹簧的最大弹性势能。答案：(1)0.2m/s (2)0.98J (3)0.01J答案：(1)0.3 m/s (2)非弹性碰撞开放·探究答案：用重水减速效果更好。
A．小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为v1、v2、v3，满足：(M＋m0)u＝Mv1＋mv2＋m0v3
B．摆球的速度不变，小车和木块的速度变为v1和v2，满足：Mu＝Mv1＋mv2
C．摆球的速度不变，小车和木块的速度变为v，满足；Mu＝(M＋m)v
D．小车和摆球的速度都变为v1，木块的速度为v2，满足：(M＋m0)u＝(M＋m0)v1＋mv2
易错分析：选择A、D的一个共同原因，是认为在碰撞的过程中，单摆也参与了碰撞，选A是认为三者发生碰撞，因而各自有一个速度；而选D的同学认为，单摆与小车连在一起，所以两者的速度始终相同。
正确解答：由于碰撞时间极短，所以单摆相对小车没有发生摆动，即摆线对球的作用力原来是竖直向上的，现在还是竖直向上的，没有水平方向的分力，未改变小球的动量，实际上单摆没有参与这个碰撞过程，所以单摆的速度不发生变化，因此，选项中应排除A、D。
因为单摆的速度不变，所以，研究对象选取小车和木块所构成的系统，若为弹性碰撞或碰后分离，水平方向动量守恒，由动量守恒定律有：Mu＝Mv1＋mv2，即为B选项，由于题目中并没有提供在碰撞过程中能量变化关系，所以也有可能小车和木块发生完全非弹性碰撞而选C。
正确答案：BC
你能解释这是为什么吗？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
(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__________。弹性碰撞和非弹性碰撞机械能 机械能 粘在一起 最大 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。对心碰撞与非对心碰撞两球心 这条直线 两球心 偏离 1．定义
微观粒子碰撞时，微观粒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。散射相互接触 很小
一、瞬时作用(爆炸、碰撞、打击)的特点
1．瞬时作用的相互作用时间和相互作用力的特点
(1)瞬时作用的相互作用时间很短。
(2)在相互作用过程中，相互作用力先是急剧增大，然后再急剧减小，平均作用力很大，远远大于外力，因此作用过程的动量可看成守恒。
2．位移的特点
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。可以认为物体在碰撞、爆炸、打击前后在同一位置。
3．能量的特点
爆炸过程系统的动能增加，碰撞、打击过程系统的动能不会增加，可能减少，也可能不变。
二、三种碰撞类型的特点
1．弹性碰撞
碰撞过程中不仅动量守恒，而且机械能守恒，碰撞前后系统动能相等。同时，在碰撞问题中常做动量和动能的换算。
2．非弹性碰撞
碰撞过程中动量守恒，碰撞结束后系统动能小于碰撞前系统动能。减少的动能转化为其他形式的能量。
3．完全非弹性碰撞
碰撞过程中动量守恒，碰撞结束后两物体结合为一整体以相同的速度运动，系统动能损失最大。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。答案：超速
C．v木＝1m/s这一假设是合理的，碰撞后小球被弹回来
D．v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
答案：B
解析：假设这一过程可以实现，根据动量守恒定律得m1v＝m1v1＋m2v木，代入数据解得v1＝－10m/s，这一过程不可能发生，因为碰撞后的机械能增加了。四、弹性碰撞的规律
实例：A球碰撞原来静止的B球。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”。弹性碰撞答案：D
点评：在分析碰撞问题时应从以下三个方面入手：①是否遵守动量守恒定律，②系统的动能应如何变化，③碰撞的结果与各物体的运动情况是否符合实际。答案：M非弹性碰撞(1)弹丸与靶盒A碰撞刚结束时的瞬时速度的大小；
(2)弹丸打入靶盒A的过程中，弹丸与靶盒共同损失的机械能；
(3)弹丸打入靶盒A后，弹簧的最大弹性势能。答案：(1)0.2m/s (2)0.98J (3)0.01J答案：(1)0.3 m/s (2)非弹性碰撞开放·探究答案：用重水减速效果更好。
A．小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为v1、v2、v3，满足：(M＋m0)u＝Mv1＋mv2＋m0v3
B．摆球的速度不变，小车和木块的速度变为v1和v2，满足：Mu＝Mv1＋mv2
C．摆球的速度不变，小车和木块的速度变为v，满足；Mu＝(M＋m)v
D．小车和摆球的速度都变为v1，木块的速度为v2，满足：(M＋m0)u＝(M＋m0)v1＋mv2
易错分析：选择A、D的一个共同原因，是认为在碰撞的过程中，单摆也参与了碰撞，选A是认为三者发生碰撞，因而各自有一个速度；而选D的同学认为，单摆与小车连在一起，所以两者的速度始终相同。
正确解答：由于碰撞时间极短，所以单摆相对小车没有发生摆动，即摆线对球的作用力原来是竖直向上的，现在还是竖直向上的，没有水平方向的分力，未改变小球的动量，实际上单摆没有参与这个碰撞过程，所以单摆的速度不发生变化，因此，选项中应排除A、D。
因为单摆的速度不变，所以，研究对象选取小车和木块所构成的系统，若为弹性碰撞或碰后分离，水平方向动量守恒，由动量守恒定律有：Mu＝Mv1＋mv2，即为B选项，由于题目中并没有提供在碰撞过程中能量变化关系，所以也有可能小车和木块发生完全非弹性碰撞而选C。
正确答案：BC