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高中物理选修3-5学案5:16.4碰撞

16.4　碰　撞

[学习目标]

1.了解什么是弹性碰撞和非弹性碰撞

2.知道什么是对心碰撞和非对心碰撞及散射现象蠡县李莎莎

3.会运用动量守恒定律分析、解决碰撞等相互作用的问题

[课前预习]

知识点一　弹性碰撞和非弹性碰撞唐县理想中学

1．弹性碰撞

如果碰撞过程中守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞。

2．非弹性碰撞

(1)非弹性碰撞：如果碰撞过程中不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。

(2)完全非弹性碰撞：是非弹性碰撞的特例，这种碰撞的特点是碰后(或碰后具有共同的速度)，其动能损失。

知识点二　对心碰撞与非对心碰撞

1．对心碰撞(正碰)

一个运动的球与一个静止的球碰撞，碰撞之前球的运动速度与的连线在同一条直线上，碰撞之后两球的速度仍会沿着。

2．非对心碰撞

一个运动的球与一个静止的球碰撞，碰撞之前球的运动速度与的连线不在同一条直线上，碰撞之后两球的速度都会原来两球心的连线。

知识点三　散射

1．定义

微观粒子碰撞时，微观粒子相互接近时并不像宏观物体那样而发生的碰撞。

2．散射方向

由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率，所以多数粒子碰撞后飞向四面八方。

[基础小题自测]

1.判一判

(1)两物体间发生瞬间碰撞，动量一定守恒，动能可能不守恒。()

(2)两物体间发生碰撞，动量和动能都守恒。()

(3)两物体发生斜碰时，动量不守恒。()

(4)微观粒子的散射现象的发生是因为粒子与物质微粒发生了对心碰撞。()

(5)碰撞后，两个物体粘在一起，动量是守恒的，但机械能损失是最大的。()

2.质量为ma＝1kg，mb＝2kg的小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前后两球的位移—时间图象如图所示，则可知碰撞属于( )

A．弹性碰撞 B．非弹性碰撞

C．完全非弹性碰撞 D．条件不足，不能确定

3. 五个完全相同的金属球沿直线排列并彼此邻接，把最左端的小球拉高释放，撞击后发现最右端的小球摆高，而其余四球不动，你知道这是为什么吗？

[课内探究]

探究一　碰撞的特点和分类　

[思考讨论]

如图所示，取一只乒乓球，在球上挖一个圆孔，向球内填进一些橡皮泥或碎泡沫塑料，放在桌子的边缘处，将玩具平放在桌面上，瞄准球的圆孔，扣动扳机，让子弹射入孔中，与乒乓球一同水平抛出。只需测出球的质量M、子弹的质量m、桌面的高度h和乒乓球落地点离桌子边缘的水平距离s，就可估算出玩具子弹的射出速度v。你能推导出计算v的表达式吗？试着做一下这个实验。

[归纳总结]

1．碰撞的种类及特点

分类标准	种类	特点
能量是否守恒	弹性碰撞	动量守恒，机械能守恒
	非弹性碰撞	动量守恒，机械能有损失
	完全非弹性碰撞	动量守恒，机械能损失最大
碰撞前后动量是否共线	对心碰撞(正碰)	碰撞前后速度共线
碰撞前后动量是否共线	非对心碰撞(斜碰)	碰撞前后速度不共线

2．碰撞和爆炸的比较

张思来

名称比较项目		爆炸	碰撞
相同点	过程北京农业职业学院国际教育学院特点	都是物体间的相互作用突然发生，相互作用的力为变力，作用时间很短，平均作用力很大，且远大于系统所受的外力，所以可以认为碰撞、爆炸过程中系统的总动量守恒。
相同点	能量情况	都满足能量守恒，总能量保持不变
不同点	动能、机械能情况	有其他形式的能转化为动能，动能会增加，机械能不守恒。	弹性碰撞时动能不变，非弹性碰撞时动能要损失，动能转化为内能，动能减少，机械能不守恒。