16.4碰__撞

　　一、碰撞现象

　　1．碰撞

　　做相对运动的两个(或几个)物体相遇而发生相互作用，运动状态发生改变的过程。

　　2．碰撞特点

　　(1)时间特点：在碰撞过程中，相互作用时间很短。

　　(2)相互作用力特点：在碰撞过程中，相互作用力远远大于外力。

　　(3)位移特点：在碰撞过程中，物体发生速度突变时，位移极小，可认为物体在碰撞前后仍在同一位置。

　　试列举几种常见的碰撞过程。

　　提示：棒球运动中，击球过程；子弹射中靶子的过程；重物坠地过程等。

　　二、用气垫导轨探究碰撞中动能的变化

　　1．实验器材

　　气垫导轨，数字计时器、滑块和光电门，挡光条和弹簧片等。

　　2．探究过程

　　(1)滑块质量的测量仪器：天平。

　　(2)滑块速度的测量仪器：挡光条及光电门。

　　(3)数据记录及分析，碰撞前、后动能的计算。

　　三、碰撞的分类

　　1．按碰撞过程中机械能是否损失分为：

　　(1)弹性碰撞：碰撞过程中动能不变，即碰撞前后系统的总动能相等，Ek1＋Ek2＝Ek1′＋Ek2′。

　　(2)非弹性碰撞：碰撞过程中有动能损失，即动能不守恒，碰撞后系统的总动能小于碰撞前系统的总动能。

　　Ek1′＋Ek2′＜Ek1＋Ek2。

　　(3)完全非弹性碰撞：碰撞后两物体黏合在一起，具有相同的速度，这种碰撞动能损失最大。

　　2．按碰撞前后，物体的运动方向是否沿同一条直线可分为：

　　(1)对心碰撞(正碰)：碰撞前后，物体的运动方向沿同一条直线。

　　(2)非对心碰撞(斜碰)：碰撞前后，物体的运动方向不在同一直线上。(高中阶段只研究正碰)。

　　探究一维碰撞中的不变量

　　1.探究方案

　　方案一：利用气垫导轨实现一维碰撞

　　(1)质量的测量：用天平测量。

　　(2)速度的测量：v＝，式中Δx为滑块(挡光片)的宽度，Δt为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间。

　　(3)各种碰撞情景的实现：利用弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥设计各种类型的碰撞，利用滑块上加重物的方法改变碰撞物体的质量。

　　方案二：利用等长悬线悬挂等大小球实现一维碰撞

　　(1)质量的测量：用天平测量。

　　(2)速度的测量：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小球的速度，测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度。

　　(3)不同碰撞情况的实现：用贴胶布的方法增大两球碰撞时的能量损失。

　　方案三：利用小车在光滑桌面上碰撞另一静止小车实现一维碰撞。

(1)质量的测量：用天平测量。