动动 量量 守守 恒恒 定定 律律第第 十十 六六 章章 4 4 碰碰 撞撞1了解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞。了解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞。2了解对心碰撞和非对心碰撞。了解对心碰撞和非对心碰撞。3了解散射现象和中子的发现过程，体会理论对实践的指了解散射现象和中子的发现过程，体会理论对实践的指导作用，进一步理解动量守恒定律的普适性。导作用，进一步理解动量守恒定律的普适性。4会应用动量和能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题。会应用动量和能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题。学习目标 通通过过视视频频慢慢镜镜头头展展示示非非弹弹性性碰碰撞撞和和完完全全非非弹弹性性碰碰撞撞的的过过程程，使使同同学学们们能能够够感感受受到到碰碰撞撞过过程程物物体体间间的的相相互互作作用用。进进而而引引入入弹弹性性碰碰撞撞和和非非弹弹性性碰碰撞撞，导入新课。导入新课。 根根据据不不同同碰碰撞撞形形式式的的能能量量转转化化形形式式，探探究究了了碰碰撞撞的的规规律律，使使学学生生对对不不同同碰碰撞撞形形式式问问题题的的处处理理方方法法有有一一个个起起码码的的认认识识。典典例例探探究究1使使学学生生清清楚楚碰碰撞撞所所遵遵循循的的基基本本规规律律。碰碰撞撞是是动动量量守守恒恒定定律律的的一一个个重重要要应应用用。不不同同的的碰碰撞撞形形式式，能能量量转转化化不不同同，与与能能量量结结合合，可可以以引引申申出出很很多多类类型型的的题题目目。碰碰撞撞是是动动量量守守恒恒定定律律的的重重要要题题型型，也也是是高高考考必必考考的的内内容容，经经常常出出现现在在高高考考和和各各类类模模拟拟试试题题中中。所所以以本本节节课课在在典典型型例例题题和和课课堂堂检检测测习习题题的的选选择择，在在学学生生前前两两年年物物理理学学习习能能力力提提高高的的基基础础上上，难难度度高高于于课课本本，做做到到一一步步到到位位。特特别别在在和和其其他他运运动动过过程程的的结结合合上上，设设计计了了在在实实际际做做题题过过程程中中常常见见的的几几种种情情况况，如如典典例例探探究究2和和课课堂堂检检测测4，训训练练学学生生对对综综合合题题目目的的分分析析解解决决能能力力。这这些些问问题题难难度度设设置置的的提高，更具有实战意义。提高，更具有实战意义。设计思路非弹性碰撞、非弹性碰撞、非弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞新课导入系统在碰撞过程中动量守恒吗？系统在碰撞过程中能量（机械能）守恒吗？机机械械能能守守恒恒机机械械能能不不守守恒恒碰撞过程中动量守恒碰撞过程中动量守恒？想想 一一 想想一、弹性碰撞和非弹性碰撞一、弹性碰撞和非弹性碰撞1. 弹性碰撞：弹性碰撞：如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞。弹性碰撞。例如钢球、玻璃球的碰撞例如钢球、玻璃球的碰撞2. 非弹性碰撞：非弹性碰撞：如果碰撞过程中机械能不守恒，这样的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。叫做非弹性碰撞。例如木制品、橡皮泥球的碰撞例如木制品、橡皮泥球的碰撞新课讲授说说明明：碰碰撞撞后后两两物物体体连连在在一一起起运运动动，这这类类碰碰撞撞叫叫完完全全非非弹弹性性碰碰撞撞。此此类类碰碰撞撞是是非非弹弹性性碰碰撞撞中中的的一一种种特特殊殊形形式式，系系统统机机械械能损失最多。能损失最多。例如橡皮泥球之间的碰撞例如橡皮泥球之间的碰撞3. 弹性碰撞的规律弹性碰撞的规律 12 = 0地面光滑地面光滑地面光滑地面光滑(1)若若 m1 = m2，则，则 1 = 0、2 = 1，相当于两球，相当于两球交换交换速度速度(5) 若若 m1 m2 ， 则则 1 = v1， 2 = 21 (2) 若若 m1 m2， 则则 1 0，且，且 2一定大于一定大于 0(3) 若若 m1 m2 ， 则则 1 0，且，且 2一定大于一定大于 04. 非弹性碰撞非弹性碰撞12 地面光滑地面光滑地面光滑地面光滑5. 完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞12 地面光滑地面光滑地面光滑地面光滑A典典 例例 探探 究究1. 动量守恒；动量守恒；2. 动能不会增加；动能不会增加；3. 符合实际情况。如运动方向一致时，碰撞后，后边物符合实际情况。如运动方向一致时，碰撞后，后边物体的速度不大于前边物体的速度。或者碰撞后两物体向体的速度不大于前边物体的速度。或者碰撞后两物体向相反的方向运动，只能是背道而驰，绝不可以对头相反的方向运动，只能是背道而驰，绝不可以对头“顶顶牛牛”。判断碰撞过程能否发生的依据提提升升例例2 如图所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放有一如图所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放有一重物，右方有一竖直的墙。重物质量为木板质量的重物，右方有一竖直的墙。重物质量为木板质量的 2 倍，重倍，重物与木板间的动摩擦因数为物与木板间的动摩擦因数为 。使木板与重物以共同的速度。使木板与重物以共同的速度 0 向右运动，某时刻木板与墙发生弹性碰撞，碰撞时间极短。向右运动，某时刻木板与墙发生弹性碰撞，碰撞时间极短。求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间。设木板求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间。设木板足够长，重物始终在木板上。重力加速度为足够长，重物始终在木板上。重力加速度为 g。典典 例例 探探 究究动动 量量 守守 恒恒 定定 律律第第 十十 六六 章章动动 量量 守守 恒恒 定定 律律第第 十十 六六 章章二、对心碰撞和非对心碰撞二、对心碰撞和非对心碰撞1. 对心碰撞对心碰撞 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。这种碰撞称为的速度仍会沿着这条直线。这种碰撞称为正碰正碰，也叫对心，也叫对心碰撞。碰撞。2. 非对心碰撞非对心碰撞 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。碰撞。斜碰视频斜碰视频三、散三、散 射射 与与宏宏观观物物体体碰碰撞撞不不同同的的是是，微微观观粒粒子子相相互互接接近近时时并并不不发发生生直直接接碰碰撞撞，因因此此微微观观粒粒子子的的碰碰撞撞又又叫叫做做散散射射。由由于于粒粒子子与与物物质质微微粒粒发发生生对对心心碰碰撞撞的的概概率率很很小小，所所以以多多数数粒粒子子在在碰撞后飞向四面八方。碰撞后飞向四面八方。由于原子之间强大的相互作由于原子之间强大的相互作用，碰撞时原子相当于质量用，碰撞时原子相当于质量极大的物体，不会移动。极大的物体，不会移动。1. 弹弹性性碰碰撞撞：碰碰撞撞过过程程中中机机械械能能守守恒恒，这这样样的的碰碰撞撞叫叫做做弹弹性碰撞。性碰撞。(1) 规律：动量守恒、机械能守恒规律：动量守恒、机械能守恒(2) 能量转化情况：系统动能没有损失能量转化情况：系统动能没有损失2. 非非弹弹性性碰碰撞撞：碰碰撞撞过过程程中中机机械械能能不不守守恒恒，这这样样的的碰碰撞撞叫叫做非弹性碰撞。做非弹性碰撞。(1) 规律：动量守恒，机械能减少规律：动量守恒，机械能减少(2) 能量转化情况：完全非弹性碰撞中系统动能损失最大能量转化情况：完全非弹性碰撞中系统动能损失最大3. 对心碰撞和非对心碰撞对心碰撞和非对心碰撞课堂总结1. 在在光光滑滑水水平平面面上上，动动能能为为 E0 ，动动量量大大小小为为 p0 的的小小钢钢球球 1 与与静静止止的的小小钢钢球球 2 发发生生碰碰撞撞，碰碰撞撞前前后后球球 1 的的运运动动方方向向相相反反，将将碰碰后后球球 1 的的动动能能和和动动量量大大小小分分别别记记为为 E1、p1，球球 2 的动能和动量大小分别记为的动能和动量大小分别记为 E2、p2，则必有，则必有 ( ) A. E1 E0 B. p1 E0 D. p2 p0D课堂测试A+A+2. 如如图图所所示示的的装装置置中中，木木块块 B 与与水水平平面面间间接接触触是是光光的的，子子弹弹 A 沿沿水水平平方方向向射射入入木木块块后后留留在在木木块块内内，将将弹弹簧簧压压缩缩到到最最短短。现现将将子子弹弹、木木块块和和弹弹簧簧合合在在一一起起作作为为研研究究对对象象 (系系统统)，则则此此系系统统在在从从子子弹弹开开始始射射入入木木块块到到弹弹簧簧压压缩缩至至最最短短的的整整个个过过程中程中 ( ) A. 动量守恒，机械能守恒动量守恒，机械能守恒 B. 动量不守恒，机械能不守恒动量不守恒，机械能不守恒 C. 动量守恒，机械能不守恒动量守恒，机械能不守恒 D. 动量不守恒，机械能守恒动量不守恒，机械能守恒B A. 碰前碰前 m2 静止，静止，m1 向右运动向右运动 B. 碰后碰后 m2 和和 m1 都向右运动都向右运动 C. m2 = 0.3 kg D. 碰撞过程中系统损失了碰撞过程中系统损失了 0.4 J 的机械能的机械能AC4. 如图所示，如图所示，abc 是光滑的轨道，其中是光滑的轨道，其中 ab 是水平的，是水平的，bc 为为与与 ab 相切的位于竖直平面内的半圆，半径相切的位于竖直平面内的半圆，半径 R = 0.30 m。质。质量量 m = 0.20 kg 的小球的小球 A 静止在轨道上，另一质量静止在轨道上，另一质量 M = 0.60 kg、速度、速度 v0 = 5.5 m/s 的小球的小球 B 与小球与小球 A 正碰。已知相碰后正碰。已知相碰后小球小球 A 经过半圆的最高点经过半圆的最高点 c 落到轨道上距落到轨道上距 b 点为点为 处，重力加速度处，重力加速度 g 取取 10 m/s2，求碰撞结束时，小球，求碰撞结束时，小球 A 和和 B的速度的大小。的速度的大小。vA = 6 m/svB = 3.5 m/s