1、16.4 碰碰 撞撞新新 課課 標(biāo)標(biāo) 人人 教教 版版 選選 修修 3-5表達(dá)式：表達(dá)式：2 21 12 21 11 1 2 22 2 1 11 12 22 21 11 1P PP P 0 0P P( (3 3) )P P( (2 2) )p pv vm mv vm mv vm mv v( (1 1) )m m或或,2,12ppppp如果如果一個(gè)系統(tǒng)一個(gè)系統(tǒng)不受外力，或不受外力，或者所者所受外力的受外力的矢量和矢量和為為0，這個(gè)這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。條件條件：系統(tǒng)不受外力或者所受外力系統(tǒng)不受外力或者所受外力矢量矢量和為零；和為零；系統(tǒng)受外力，但外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力，可以忽略

2、不計(jì)；系統(tǒng)受外力，但外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力，可以忽略不計(jì)；系統(tǒng)在某一個(gè)方向上所受的合外力為零，則該方向上系統(tǒng)在某一個(gè)方向上所受的合外力為零，則該方向上動(dòng)量守恒。動(dòng)量守恒。相對運(yùn)動(dòng)的物體相遇，在極短時(shí)間內(nèi)，相對運(yùn)動(dòng)的物體相遇，在極短時(shí)間內(nèi)，通過相互作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生顯著變化通過相互作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生顯著變化的過程叫碰撞的過程叫碰撞定義定義一、碰撞一、碰撞碰撞的特點(diǎn)碰撞的特點(diǎn)1 、相互作用時(shí)間極短。、相互作用時(shí)間極短。2 、在極短時(shí)間內(nèi)，內(nèi)力從零變到極大又在極短時(shí)間內(nèi)，內(nèi)力從零變到極大又 迅速變?yōu)榱?，其平均值很大迅速變?yōu)榱?，其平均值很大碰撞過程中系統(tǒng)所受合外力為零或者遠(yuǎn)碰撞過程中系統(tǒng)所受合外力為零或者遠(yuǎn)遠(yuǎn)

3、小于內(nèi)力遠(yuǎn)小于內(nèi)力3 、牛頓擺牛頓擺二、碰撞的分類二、碰撞的分類彈性碰撞彈性碰撞動(dòng)量守恒動(dòng)量守恒機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒非彈性碰撞非彈性碰撞動(dòng)量守恒動(dòng)量守恒機(jī)械能有損失機(jī)械能有損失完全非彈性碰撞完全非彈性碰撞動(dòng)量守恒，碰撞后動(dòng)量守恒，碰撞后兩物粘合在一起，兩物粘合在一起，以共同速度運(yùn)動(dòng)以共同速度運(yùn)動(dòng)機(jī)械能損失最大機(jī)械能損失最大彈性碰撞彈性碰撞1 11 122mvmvm v2221 11 12 2111222mvmvm v2?v 1?v 光滑水平面光滑水平面1m1v1v2m2v討論討論:a.a.當(dāng)當(dāng)m m1 1m m2 2時(shí)，時(shí)，v v1 1=0=0 v v2 2=v=v1 1( (質(zhì)量相等，交換速

4、度質(zhì)量相等，交換速度)b.b.當(dāng)當(dāng)m m1 1m m2 2時(shí)，時(shí)， v v1 10 0v v2 20.0.( (大碰小，一起跑大碰小，一起跑) )當(dāng)當(dāng)m m1 1m m2 2時(shí)，時(shí)，v v1 1v v1 1v v2 22v2v1 1當(dāng)當(dāng)m m1 1m m2 2時(shí)，時(shí)，v v1 1 v v1 1 v v2 2 0 0c.c.當(dāng)當(dāng)m m1 1m m2 2時(shí)，時(shí)， v v1 10 v0 v2 20.0.( (小碰大，要反彈小碰大，要反彈)【例1】在光滑的水平面上有a、b兩球，其質(zhì)量分別為ma、mb，兩球在t0時(shí)刻發(fā)生正碰，兩球在碰撞前后的速度圖像如圖所示。下列關(guān)系正確的是() A.mamb B.ma

5、mb或mamb【例例2】質(zhì)量為質(zhì)量為m m速度為速度為v的的A A球，跟質(zhì)量為球，跟質(zhì)量為3m3m的靜止的靜止B B球發(fā)球發(fā)生正碰，碰撞可能是彈性，也可能非彈性，碰后生正碰，碰撞可能是彈性，也可能非彈性，碰后B B球的速球的速度可能是以下值嗎？度可能是以下值嗎？（A）0.6v (B)0.4v (C)0.2v解：解：B B球速度的最小值發(fā)生在完全非彈性碰撞情形球速度的最小值發(fā)生在完全非彈性碰撞情形由動(dòng)量守恒：由動(dòng)量守恒：min)+3(=vmmmvvv25. 0=minB B球速度的最大值發(fā)生在彈性碰球速度的最大值發(fā)生在彈性碰撞時(shí)：撞時(shí)：vmmmvv5 . 032max所以，只有所以，只有0.40

6、.4v是速度可能值是速度可能值min)3()(vmmmvmv 1 1、動(dòng)量制約、動(dòng)量制約2 2、動(dòng)能制約、動(dòng)能制約3 3、運(yùn)動(dòng)制約、運(yùn)動(dòng)制約三、碰撞規(guī)律總結(jié)三、碰撞規(guī)律總結(jié)守恒守恒不增不增合理合理二、碰撞的分類二、碰撞的分類彈性碰撞彈性碰撞動(dòng)量、機(jī)械能守恒動(dòng)量、機(jī)械能守恒非彈性碰撞非彈性碰撞動(dòng)量守恒、機(jī)械能有損失動(dòng)量守恒、機(jī)械能有損失完全非彈性碰撞完全非彈性碰撞動(dòng)量守恒、動(dòng)量守恒、機(jī)械能損失最大機(jī)械能損失最大課堂小結(jié)課堂小結(jié)：一、 碰撞特點(diǎn)：方法：三、分類方式之二：從碰撞速度方向分類三、分類方式之二：從碰撞速度方向分類 1 1、對心碰撞、對心碰撞正碰：正碰：2 2、非對心碰撞、非對心碰撞斜碰斜

7、碰：碰前運(yùn)動(dòng)速度與兩球心連線處于同碰前運(yùn)動(dòng)速度與兩球心連線處于同一直線上一直線上 碰前運(yùn)動(dòng)速度與兩球心連線不在碰前運(yùn)動(dòng)速度與兩球心連線不在同一直線上同一直線上【設(shè)問設(shè)問】斜碰過程滿足動(dòng)量守恒嗎？為什么？斜碰過程滿足動(dòng)量守恒嗎？為什么？如圖，能否大致畫出碰后如圖，能否大致畫出碰后A A球的速度方向？球的速度方向？Av1Bv/ /2BAm2v2/m1v1m1v1/【設(shè)問設(shè)問】若兩球質(zhì)量相等，又是彈性碰撞你若兩球質(zhì)量相等，又是彈性碰撞你能進(jìn)一步確定兩球碰后速度方向關(guān)系嗎？能進(jìn)一步確定兩球碰后速度方向關(guān)系嗎？22212121+21=21vmvmmv222121vvv21vv 1 1、動(dòng)量制約、動(dòng)量制約

8、2 2、動(dòng)能制約、動(dòng)能制約3 3、運(yùn)動(dòng)制約、運(yùn)動(dòng)制約( (三三) )碰撞規(guī)律總結(jié)碰撞規(guī)律總結(jié)【例例3】在光滑水平面上，動(dòng)能為在光滑水平面上，動(dòng)能為E E0 0、動(dòng)量的大小為、動(dòng)量的大小為P P0 0的的小鋼球小鋼球1 1與靜止的小鋼球與靜止的小鋼球2 2發(fā)生碰撞，碰撞前后球發(fā)生碰撞，碰撞前后球1 1的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方向相反，將碰撞后球方向相反，將碰撞后球1 1的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為E E1 1、P P1 1，球，球2 2的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為E E2 2、P P2 2，則必有：，則必有： A、E1E0 B、P1E0 D、P2P0參考答案參

9、考答案: :DAB守恒守恒不增不增合理合理基本知識(shí)點(diǎn)基本知識(shí)點(diǎn)彈性碰撞彈性碰撞動(dòng)量、機(jī)械能守恒動(dòng)量、機(jī)械能守恒非彈性碰撞非彈性碰撞動(dòng)量守恒、機(jī)械能有損失動(dòng)量守恒、機(jī)械能有損失完全非彈性碰撞完全非彈性碰撞動(dòng)量守恒、機(jī)械能損失最大動(dòng)量守恒、機(jī)械能損失最大基本思想方法基本思想方法猜想猜想推論推論課堂小結(jié)課堂小結(jié)：對心碰撞（正碰）對心碰撞（正碰）碰撞前后速度沿球心連線碰撞前后速度沿球心連線非對心碰撞（斜碰）非對心碰撞（斜碰）碰撞前后速度不共線碰撞前后速度不共線驗(yàn)證驗(yàn)證結(jié)束語：結(jié)束語： 大到茫茫宇宙，小到神秘微觀，平凡到日常生活，有著形形色色、風(fēng)格迥異的碰撞現(xiàn)象，雖然它們的運(yùn)動(dòng)個(gè)性十足，但都遵守兩條鐵的紀(jì)律：動(dòng)量守恒和動(dòng)能不增，這兩條規(guī)律就兩只無形的手，操縱和控制著事物發(fā)展的方向和進(jìn)程，尋求大千世界變化中的不變量，找