PPT《碰撞》

碰撞

一、历史上对碰撞物体的研究 最早发表有关碰撞问题研究成果的是布拉格大学校长、物理学教授马尔西(M.

Marci,1595―1667),他在1639年发表的《运动的比例》中得出一些碰撞的结论.随后著名的物理学家如伽利略、马略特、牛顿、笛卡尔、惠更斯等都先后进行了一系列的实验总结出碰撞规律,为动量守恒定律的建立奠定了基础.

二、生活中的各种碰撞现象 打台球

二、生活中的各种碰撞现象 撞车

二、生活中的各种碰撞现象 打桩机打桩

二、生活中的各种碰撞现象 钉钉子

二、生活中的各种碰撞现象 飞鸟撞飞机

二、生活中的各种碰撞现象 打网球

二、生活中的各种碰撞现象 拳击

(一)碰撞的共性与个性 共性: 作用力变化快 有些碰撞碰后分开,有些碰撞碰后粘在一起;

相互作用时间短 作用力峰值大 系统动量守恒 个性: 有些碰撞沿一条直线,有些碰不在一条直线上;

有些碰撞过程可能机械能守恒,有些过程机械能可能不守恒…… 【方案1】 实验测量,间接验证 θ2 θ1 v v0 θ1→h1→v0→ mv02/2 θ2→h2→v→ 2mv2/2 θ θ 【设问1】如何探寻两球碰撞前后有无机械能损失? 看两次摆角是否相同 由动量守恒定律: 碰撞前系统总动能: 碰撞后系统总动能: 碰撞过程中有机械能损失 【方案2】 :理论论证 v v0 m 2m m 分类方式之一:从能量变化方面分类

(二)碰撞的分类 碰撞过程中机械能守恒 碰撞过程中机械能不守恒 碰撞后两物粘合在一起,以共同速度运动

1、弹性碰撞:

2、非弹性碰撞:

3、完全非弹性碰撞: 机械能损失最大! 【讨论问题一】 一维弹性碰撞的碰后速度的确定 v1 v1/ m1 v2/ m2 m1 m2 【拓展与应用】 → → 【例1】"瑞士天王"费德勒在一次比赛中,面对迎面飞来的速度为60km/h的网球,挥动球拍以70km/h的速度击球,打出一记"平击球",试估算此次击球的球速. 解:网球拍与网球碰撞为完全弹性,球拍质量远大于球质量 碰前球、拍接近速度 60km/h+70km/h=130km/h 碰后球、拍分离速度亦为 130km/h 击球后球拍速度不变,故球速为130km/h+70km/h =200km/h 【讨论问题二】 碰撞过程中能量与形变量的演变――碰撞过程的"慢镜头" v1 v共 弹性碰撞 非弹性碰撞 完全非弹性碰撞 【例2】质量为m速度为v的A球,跟质量为3m的静止B球发生正碰,碰撞可能是弹性,也可能非弹性,碰后B球的速度可能是以下值吗?(A)0.6v (B)0.4v (C)0.2v 解:B球速度的最小值发生在完全非弹性碰撞情形 由动量守恒: B球速度的最大值发生在弹性碰撞时: ∵所以,只有0.4v是速度可能值 分类方式之二:从碰撞速度方向分类

1、对心碰撞――正碰:

2、非对心碰撞――斜碰: 碰前运动速度与两球心连线处于同一直线上 碰前运动速度与两球心连线不在同一直线上

1、动量制约

2、动能制约

3、运动制约

(三)碰撞规律总结 【例3】在光滑水平面上,动能为E

0、动量的大小为P0的小钢球1与静止的小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反,将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E

1、P1,球2的动能和动量的大小分别记为E

2、P2,则必有:A、E1P0 参考答案: D A B ――守恒 ――不增 ――合理

(四)微观世界碰撞现象拾零

1、中子的发现:1932年查德威克(英国)

(四)微观世界碰撞现象拾零