16.3碰撞
学习目标:
1.知道什么是弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞,正碰(对心碰撞)和斜碰(非对心碰撞).
2.会用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题.
3.知道散射和中子的发现过程,体会理论对实践的指导作用,进一步了解动量守恒定律的普适性.
重点:知道什么是弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞,正碰(对心碰撞)和斜碰
难点:会用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题
进行新课:
碰 撞 的 分 类
1.从能量角度分类
(1)弹性碰撞:碰撞过程中机械能守恒.
(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,这种碰撞动能损失最大.
2.从碰撞前后物体运动的方向是否在同一条直线上分类
(1)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偏离原来两球心的连线而运动.
思考:两小球发生对心碰撞,碰撞过程中,两球的机械能守恒吗?
【提示】 两球发生对心碰撞,动量是守恒的,但机械能不一定守恒,只有发生弹性碰撞时,机械能才守恒.
如图1641所示,物体A和B放在光滑的水平面上,A、B之间用一轻绳连接,开始时绳是松弛的,现突然给A以水平向右的初速度v0.(作用过程绳未断)
图1641
探讨1:物体A和B组成的系统动量是否守恒?机械能是否守恒?
【提示】 动量守恒,机械能不守恒.
探讨2:上述物体A和B之间的作用过程可以视为哪一类碰撞?
【提示】 完全非弹性碰撞.
1.碰撞的特点
(1)时间特点:碰撞现象中,相互作用的时间极短,相对物体运动的全过程可忽略不计.
(2)相互作用力特点:在碰撞过程中,系统的内力远大于外力.
(3)位移特点:在碰撞过程中,由于在极短的时间内物体的速度发生突变,物体发生的位移极小,可认为碰撞前后物体处于同一位置.
2.处理碰撞问题的三个原则
(1)动量守恒,即p1+p2=p1′+p2′.
(2)动能不增加,即Ek1+Ek2≥E′k1+E′k2.