物理选修3-5动量碰撞-ppt课件.ppt

1、 1.碰撞碰撞的含义的含义和种类？和种类？1 2.碰撞有什么特征？碰撞有什么特征？2 3.几种碰撞的规律？几种碰撞的规律？3 4.什么叫散射？什么叫散射？4预习：预习：1PPT课件【方案方案1 1】 实验测量，间接验证实验测量，间接验证21vv01h1v0 mv02/22h2v 2mv2/2【设问设问1】如何探寻两如何探寻两球碰撞前后有无机械球碰撞前后有无机械能损失？能损失？ 看两次摆角是否相同看两次摆角是否相同P17P17页页 思考与讨论思考与讨论2PPT课件由动量守恒定律：由动量守恒定律： 碰撞前系统总动能碰撞前系统总动能： 碰撞后系统总碰撞后系统总动能动能： 碰撞过程中有机械能损失【方案

2、方案2】 ：理论论证理论论证vv0m2mm mvmv2=0+02=0vv0kkEE20021=mvEk2020241=)2(221=221=mvvmmvEk3PPT课件1、碰撞：指相对运动的物体相遇时，在、碰撞：指相对运动的物体相遇时，在极短的时间极短的时间内它们的运动状态发生了显著的变化的过程。内它们的运动状态发生了显著的变化的过程。2.“碰撞过程碰撞过程”的特征的特征(1)经历的经历的时间极短时间极短，碰撞的时间在整个过程中都可以，碰撞的时间在整个过程中都可以忽略；忽略；(2)碰撞双方相互作用的碰撞双方相互作用的内力远大于外力内力远大于外力(3)碰撞过程两物体产生的碰撞过程两物体产生的位移

3、可忽略位移可忽略22112211vmvmvmvm满足动量守恒：4PPT课件3.“碰撞过程碰撞过程”的制约的制约动量制约动量制约：即碰撞过程必须受到：即碰撞过程必须受到“动量守恒定律的动量守恒定律的制约制约”；22112211vmvmvmvm动能制约动能制约：即在碰撞过程，碰撞双方的总动能不会：即在碰撞过程，碰撞双方的总动能不会增加；增加；22221122221121212121vmvmvmvm运动制约运动制约：即碰撞过程还将受到运动的合理性要求：即碰撞过程还将受到运动的合理性要求的制约的制约(碰前、碰后两个物体的位置关系（不穿越）碰前、碰后两个物体的位置关系（不穿越）和速度大小应保证其顺序合理

4、。和速度大小应保证其顺序合理。)5PPT课件（1） 弹性碰撞弹性碰撞动量守恒，碰后分开、动能没有损失动量守恒，碰后分开、动能没有损失4.碰撞的类型碰撞的类型v0静止静止ABABv1v2221101vmvmvm动量守恒：222211201212121vmvmvm动能不变：021211vmmmmv021122vmmmv6PPT课件a.当当m1m2时，时，v1=0; v2=v1 等质量，换速度；等质量，换速度；b.当当m1m2时，时， v10; v20 大碰小，一起跑；大碰小，一起跑；c.当当m1m2时，时， v10; v20 小碰大，要反弹。小碰大，要反弹。d.当当m1m2时，时， v1 v1;

5、v2 2v1e.当当m1m2时，时， v1 v1; v2 0021211vmmmmv021122vmmmvv0静止静止ABABv1v27PPT课件（2） 完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞动量守恒、共同速度、动能损失最大动量守恒、共同速度、动能损失最大4.碰撞的类型碰撞的类型v0静止静止ABA Bvvmmvm)(2101动量守恒：0211vmmmv共同速度21202122120122121mmvmmvmmvmEk动能损失（3）非弹性碰撞）非弹性碰撞动量守恒、碰后分开、动能有损失动量守恒、碰后分开、动能有损失8PPT课件5、分类方式之二：从碰撞速度方向分类、分类方式之二：从碰撞速度方向分类 1 1、对

6、心碰撞、对心碰撞正碰：正碰：2 2、非对心碰撞、非对心碰撞斜碰斜碰：碰前运动速度与两球心连线处于同碰前运动速度与两球心连线处于同一直线上一直线上 碰前运动速度与两球心连线不在同一直线上碰前运动速度与两球心连线不在同一直线上9PPT课件【设问设问】斜碰过程满足动量守恒吗？为什么？斜碰过程满足动量守恒吗？为什么？如图，能否大致画出碰后如图，能否大致画出碰后A A球的速度方向？球的速度方向？Av1Bv/ /2BAm2v2/m1v1m1v1/【设问设问】若两球质量相等，又是弹性碰撞你若两球质量相等，又是弹性碰撞你能进一步确定两球碰后速度方向关系吗？能进一步确定两球碰后速度方向关系吗？222121212

7、121vmvmmv222121vvv21vv10PPT课件散射：散射：在粒子物理和核物理中，常常使一束粒子在粒子物理和核物理中，常常使一束粒子射入物体，粒子与物体中的微粒碰撞。这些微观射入物体，粒子与物体中的微粒碰撞。这些微观粒子相互接近时粒子相互接近时并不发生直接接触并不发生直接接触，这种微观粒，这种微观粒子的碰撞叫做散射。子的碰撞叫做散射。 由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率很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小，所以多数粒子在碰撞后飞向四面八方。散射散射微观粒子之间的碰撞通常被视为微观粒子之间的碰撞通常被视为完全弹性完全弹性碰撞碰撞，遵从动量守恒

8、及前后动能相等，遵从动量守恒及前后动能相等11PPT课件科学足迹科学足迹中子的发现：中子的发现：19321932年查德威克年查德威克( (英国英国) )vmmmvHH2vmmmvNN267107 . 4103 . 31/14/HHHNNHmmmmmmmmvv16. 1Hmm12PPT课件 例例1.在光滑的水平面上在光滑的水平面上,有有A、 B两球沿同一直线两球沿同一直线向右运动向右运动,(如图示如图示),已知碰撞前两球的动量分别为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碰撞后它们的动量变化是化是pA, pB有可能的是有可能的是: （ ）A

9、. pA= 3 kgm/s pB=3 kgm/s B. pA =4 kgm/s pB= 4 kgm/s C. pA = 5 kgm/s pB=5 kgm/sD. pA= 24 kgm/s pB=24 kgm/spA=12kgm/spB=13kgm/sA C13PPT课件“碰撞过程碰撞过程”的推广的推广 相互作用的双方在相互作用过程中系统所受相互作用的双方在相互作用过程中系统所受到的合外力为零时，我们可以将这样的过程视到的合外力为零时，我们可以将这样的过程视为为“广义的碰撞过程广义的碰撞过程”加以处理。加以处理。14PPT课件例例2.如图所示，质量为如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平地面的

10、小车静止在光滑的水平地面上，质量为上，质量为m的滑块以初速度的滑块以初速度v0滑上小车的左端，已滑上小车的左端，已知滑块与车面之间的动摩擦因数为知滑块与车面之间的动摩擦因数为，为了不让滑块，为了不让滑块滑出小车的右端，小车的长度至少应多长？滑出小车的右端，小车的长度至少应多长？v0vMmmv)(0220)(2121vMmmvmgL15PPT课件例例3.如图所示，光滑水平面上质量为如图所示，光滑水平面上质量为m=2kg的物块以的物块以v0=2m/s的初速冲向质量为的初速冲向质量为m=2kg静止的光滑圆弧面静止的光滑圆弧面斜劈体。求：斜劈体。求： (1)物块滑到最高点位置时的高度；物块滑到最高点位

11、置时的高度； (2)物块从圆弧面滑下后，二者速度物块从圆弧面滑下后，二者速度 v0mmmvmv2) 1 (022022121vmmvmgHm1 . 0H210)2(vmvmmv222120212121vmvmmv速度交换）m/s(2, 021vv舍去）( 0,m/s221vv16PPT课件17PPT课件碰撞的规律碰撞的规律:总结总结:1. 遵循动量守恒定律遵循动量守恒定律:2. 能量不会增加能量不会增加.3. 物体位置不突变物体位置不突变.4. 碰撞只发生一次碰撞只发生一次.内力远大于外力内力远大于外力.只有弹性碰撞的动能守恒只有弹性碰撞的动能守恒.在没有外力的情况下在没有外力的情况下,不是分

12、离就是共不是分离就是共同运动同运动.(碰撞过程两物体产生的位移可忽略碰撞过程两物体产生的位移可忽略)但速度可以突变但速度可以突变.18PPT课件碰撞的分类碰撞的分类按碰撞前后速度方向的关系分按碰撞前后速度方向的关系分正碰正碰斜碰斜碰按能量损失的情况按能量损失的情况分弹 性 碰 撞弹 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：动量守恒，动能没有损失动量守恒，动能没有损失动量守恒，动能有损失动量守恒，动能有损失m1v1+m2v2=(m1+m2)v,动能损失最大动能损失最大总结总结:19PPT课件结束语：结束语： 大到茫茫宇宙，小到神秘微观，平凡到大到茫茫宇宙，小到神秘微观，平凡到日常生活，有着形形色色、风格迥异的碰日常生活，有着形形色色、风格迥异的碰撞现象，虽然它们的运动个性十足，但都撞现象，虽然它们的运动个性十足，但都遵守两条铁的纪律：遵守两条铁的纪律：动量守恒和动能不增，动量守恒和动能不增，这两条规律就两只无形的手，操纵和控制这两条规律就两只无形的手，操纵和控制着事物发展的方向和进程，寻求大千世界着事物发展的方向和进程，寻求大千世界变化中的不变量，找到它，我们就能掌握变化中的不变量，找到它，我们就能掌握事物变化的规律，这也是物理学探寻未知事物变化的规律，这也是物理学探寻未知世界基本的思想方法世界基本的思想方法 ！20PPT课件