高中物理 第十六章 动量守恒定律 第四节 碰撞学案 新人教版选修3-5-新人教版高二选修3-5物理学案VIP免费

第四节碰撞学习目标※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知识导图知识点1弹性碰撞和非弹性碰撞1．弹性碰撞如果碰撞过程中__机械能__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__机械能__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__粘在一起__(或碰后具有共同的速度)，其动能损失__最大__。知识点2对心碰撞与非对心碰撞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__两球心__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。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象宏观物体那样__相互接触__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__很小__，所以多数粒子碰撞后飞向四面八方。预习反馈『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。(√)『选一选』(山东省淄博市淄川中学2016～2017学年高二下学期期中)质量为ma＝1kg，mb＝2kg的小球在光滑的水平面上发生碰撞，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)A．弹性碰撞B．非弹性碰撞C．完全非弹性碰撞D．条件不足，不能确定解析：由x－t图象知，碰撞前va＝3m/s，vb＝0，碰撞后va′＝－1m/s，vb′＝2m/s，碰撞前动能mav＋mbv＝J，碰撞后动能mava′2＋mbvb′2＝J，故机械能守恒；碰撞前动量mava＋mbvb＝3kg·m/s，碰撞后动量mava′＋mbvb′＝3kg·m/s，故动量守恒，所以碰撞属于弹性碰撞。『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”。探究一碰撞的特点和分类S\s\up7(思考讨论)1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：能解析：子弹与乒乓球一起做平抛运动，结合平抛运动规律：s＝v0t，h＝gt2求出平抛初速度v0，此即为子弹与乒乓球作用后的共同速度，再根据动量守恒：mv＝(m＋M)v0可求出玩具枪子弹的射出速度v＝。G\s\up7(归纳总结)1．碰撞的种类及特点分类标准种类特点能量是否守恒弹性碰撞动量守恒，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，机械能损失最大碰撞前后动量是否共线对心碰撞(正碰)碰撞前后速度共线非对心碰撞(斜碰)碰撞前后速度不共线2．碰撞和爆炸的比较名称比较项目爆炸碰撞相同点过程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。能量情况都满足能量守恒，总能量保持不变不同点动能、机械能情况有其他形式的能转化为动能，动能会增加，机械能不守恒。弹性碰撞时动能不变，非弹性碰撞时动能要损失，动能转化为内能，动能减少，机械能不守恒。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...