2017-2018学年高中物理人教版选修3-5教学案：第十六章+第4节+碰+撞+word版含答案

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1、GUARJUNYUJU”1・如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做'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。2.两小球碰撞前后的运动速度与两球心的连线在同一条直线上，这种碰撞称为正碰，也叫对心碰撞。3•微观粒子相互接近时并不像宏观物体那样“接<触”,这样的碰撞又叫散射。丿课前自主学习，基稳才能楼高一、碰撞的分类1.从能量角度分类(1)弹性碰撞：碰撞过程中机械能宣恒。(2)非弹性碰撞：碰撞过程中机械能不守恒。(3)完全非弹性碰撞：碰撞后合为一体或碰后具有共同速度，这种碰撞动

2、能损失最太。2.从碰撞前后物体运动的方向是否在同一条直线上分类⑴正碰：(对心碰撞)两个球发生碰撞，如果碰撞之前球的速度方向与两球心的连线在同一条直线上，碰撞之后两个球的速度方向仍会沿着这条直线的方向而运动。(2)斜碰：(非对心碰撞)两个球发生碰撞，如果碰撞之前球的运动速度方向与两球心的连线不在同一条直线上，碰撞之后两球的速度方向都会魁原来两球心的连线而运动。二、弹性碰撞特例1.两质量分别为加1、加2的小球发生弹性正碰，6工0，。2=0,则碰后两球速度分别为.ni—ni2.2ni2.若m=m2

3、的两球发生弹性正碰，“H0,血=0，则5’=0,Vi=@丄，即两者碰后交换速度。3・若〃“《加2，"H0，。2=0，则二者弹性正碰后，Vv2r=0o表明如被反向以原速率弹回,而加2仍静止。4.若加］》加2，01工0,。2=0，则二者弹性正碰后，V'=£1，=2辺。表明〃“的速度不变，也2以26的速度被撞出去。三、散射1.定义微观粒子相互接近时并不像宏观物体那样“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尘，所以多数粒子碰撞后飞向四面八方。1.自主思考一IJ一判(1)

4、两小球在光滑水平面上碰撞后粘在一起，因而不满足动量守恒定律。(X)(2)速度不同的两小球碰撞后粘在一起，碰撞过程中没有能量损失。(X)(3)在系统所受合外力为零的条件下，正碰满足动量守恒定律，斜碰不满足动量守恒定律。(X)(4)微观粒子碰撞时并不接触，但仍属于碰撞。(V)2.合作探究——议一议⑴如图16-4-1所示，打台球时，质量相等的母球与目标球发生碰撞，两个球一定交换速度吗？图16-4-1提示：不一定。只有质量相等的两个物体发生一维弹性碰撞时，系统的总动量守恒，总动能守恒，才会交换速度，否则不

5、会交换速度。(2)如图16・4・2所示是金原子核对a粒子的散射，当a粒子接近金原子核时动量守恒吗?图1642提示：动量守恒。因为微观粒子相互接近时，它们之间的作用力属于内力，满足动量守恒的条件，故动量守恒。课堂讲练设计，举一能通类题对碰撞问题的理解0通知识1.碰撞的广义理解物理学里所研究的碰撞，包括的范围很广，只要通过短时间作用，物体的动量发生了明显的变化，都可视为碰撞。例如：两个小球的撞击，子弹射入木块，系在绳子两端的物体将松弛的绳子突然拉直，铁锤打击钉子，列车车厢的挂接，中子轰击原子核等均可视

6、为碰撞问题。需注意的是必须将发生碰撞的双方(如两小球、子弹和木块、铁锤和钉子、中子和原子核等)包括在同一个系统中，才能对该系统应用动量守恒定律。2.碰撞过程的五个特点(1)时间特点：在碰撞、爆炸现象中，相互作用的时间很短。(2)相互作用力的特点：在相互作用过程中，相互作用力先是急剧增大，然后急剧减小,平均作用力很大。(3)动量守恒条件的特点：系统的内力远远大于外力，所以系统即使所受合外力不为零,外力也可以忽略，系统的总动量守恒。(4)位移特点：碰撞、爆炸过程是在一瞬间发生的，时间极短，在物体发生碰

7、撞、爆炸的瞬间，可忽略物体的位移，认为物体在碰撞、爆炸前后仍在同一位置。(5)能量特点：碰撞前总动能5与碰撞后总动能耐满足：Ek^Ek'o3・碰撞中系统的能量(1)弹性碰撞：动量守恒，机械能守恒。(2)非弹性碰撞：动量守恒，动能有损失，转化为系统的内能。(3)完全非弹性碰撞：动量守恒，动能损失最大，碰撞后两物体粘合在一起以相同的速度运动。曇方法［典例］如图16-4-3所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，A球在水平面上静止放置，B球向左运动与/球发生正碰，B球碰撞前、后的速率之比为3：1,力球垂

8、直撞向挡板，碰后原速率返回。两球刚好不发生第二次碰撞，力、〃两球的质量之比为,力、〃碰撞前、后两球总动能之比为o图1643［思路点拨］(1)〃与力碰撞过程力、〃组成的系统动量守恒。(2)B球碰后的速度方向与碰前方向相反。(3)两球刚好不发生第二次碰撞的条件是B与/碰撞后两球速度大小相等。［解析］设〃球碰撞前速度为Q,则碰后速度为一号根据题意可知，B球与A球碰撞后A速度为#。由动量守恒定律有ntBvB=mA^+tnB解得：mA:ihb=4:1力、〃碰撞前、后两球总动能之比为(弘+如：