16.4 碰 撞
★教学要求
通过体会碰撞中动量守恒、机械能守恒与否,体会动量守恒定律、机械能守恒定律的应用。
★教学过程
(一)引入新课
碰撞过程是物体之间相互作用时间非常短暂的一种特殊过程,因而碰撞具有如下特点:
1.碰撞过程中动量守恒.
提问:守恒的原因是什么?(因相互作用时间短暂,因此一般满足F内>>F外的条件)
2.碰撞过程中,物体没有宏观的位移,但每个物体的速度可在短暂的时间内发生改变.
3.碰撞过程中,系统的总动能只能不变或减少,不可能增加.
提问:碰撞中,总动能减少最多的情况是什么?(在发生完全非弹性碰撞时总动能减少最多)
熟练掌握碰撞的特点,并解决实际的物理问题,是学习动量守恒定律的基本要求.
(二)进行新课
一、弹性碰撞和非弹性碰撞
1.弹性碰撞
在弹性力作用下,碰撞过程只产生机械能的转移,系统内无机械能的损失的碰撞,称为弹性碰撞。
【例1】 展示投影片,内容如下:
质量m1=10g的小球在光得的水平面上以v1=30cm/s的速度向右运动,恰遇上质量m2=50 g的小球以v2=10cm/s的速度向左运动。碰撞后,小球m2恰好静止。那么碰撞后小球m1的速度多大?方向如何?
2.非弹性碰撞
(1)非弹性碰撞:受非弹性力作用,使部分机械能转化为内能的碰撞称为非弹性碰撞。
(2)完全非弹性碰撞:是非弹性磁撞的特例,这种碰撞的特点是碰后粘在-起(或碰后具有共同的速度),其动能损失最大。(试试如何推导?)
【例2】展示投影片,内容如下:
如图所示,P物体与一个连着弹簧的Q物体正碰,碰撞后P物体静止,Q物体以P物体碰撞前速度v离开,已知P与Q质量相等,弹簧质量忽略不计,那么当弹