内容正文:
第十六章 动量守恒定律
4 碰撞
1.了解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞,对心碰撞和非对心碰撞.
2.会综合应用动量和能量的观点分析、解决一维碰撞问题. (重点)
3.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和科学研究中合作交流的重要性,进一步理解动量守恒定律的普适性.
4.感受不同碰撞的区别,培养勇于探索的精神.
学习目标
碰撞的共同特点有哪些?
?
相互作用时间极短,速度变化很快, 相互作用力很大.
动量一定守恒!
机械能一定守恒吗?
温故而知新
机械能守恒
θ
θ
实验:
A
B
由动量守恒定律:
碰撞前系统总动能:
碰撞后系统总动能:
碰撞过程中有机械能损失
理论论证
v
v0
m
2m
m
弹性碰撞:碰撞过程中机械能守恒;
非弹性碰撞:碰撞过程中机械能不守恒;
从能量变化方面分类
一、弹性碰撞和非弹性碰撞
例如:钢球、玻璃球的碰撞
动能
动能
弹性势能
例如:木球、橡皮泥球的碰撞
动能
动能
弹性势能
内能
完全非弹性碰撞:是非弹性碰撞的特例,碰后两物体粘在一起运动,机械能损失最大.
“碰撞过程”的制约
①动量制约(系统动量守恒的原则):即碰撞过程必须受到“动量守恒定律的制约”;
②动能制约:即在碰撞过程,碰撞双方的总动能不会增加;
③运动制约:即碰撞过程还将受到运动的合理性要求的制约. [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.]
对心碰撞,也叫正碰.
非对心碰撞,也叫斜碰.
从碰撞的速度方向来分类
注:无论是哪种碰撞,都遵守动量守恒定律.
二、对心碰撞和非对心碰撞
v1
v2 = 0
地面光滑
m1
m2
一维弹性碰撞的分析:
若 m1 = m2,则 v1ʹ 0,v2ʹ = ,
(2) 若 m1 > m2, 则 v1ʹ 0, v2ʹ 0,
(3) 若 m1 < m2,则 v1ʹ 0,v2ʹ 0,
等大小,交换了
大碰小,一起跑
小碰大,反向跑
深入讨论
=
v1
>
>
<
>
(5) 若 m1 >> m2 ,则 v1ʹ ≈ ,v2ʹ ≈ ,
极小碰极大,大不变,小等速反弹
极大碰极小,大不变,小加倍
(4) 若 m1 << m2 ,则 v1ʹ ≈ ,v2