教科版高中物理选修3-5(1).pdf

第一章1碰撞动量动量守恒定律的应用碰座与动量分恒碰撞是物质世界的常见现象，子弹击中飞靶给人以愉悦，汽车发生追尾会给人们带来灾难，粒子散射使人类认识了原子结构，在这些碰撞现象的背后蕴藏着什么样的规律？冰壶是一项广受欢迎的冰上竞技项目，在冰壶运动中，胜负取决于最终冰壶距离大本营圆心的远近.如何通过不同冰壶在光滑冰面上的滑动与碰撞，最终实现意想中的布局？这需要智慧与技巧.高中物理选修3-5碰撞碰撞现象？观察思考请同学们认真观察下面几幅图，从中归纳出有关碰撞现象的共同特点，(a)白球撞击花球(b)公路上两车相撞(c)棒击球的一刹那(d)跳高运动员落地图1-1-1从上面的图中可以看出：做相对运动的两个（或几个）物体相遇而发生相互作用，在很短的时间内，它们的运动状态会发生显著变化，这一过程叫做碰撞(collision).如击球、子弹中靶、重物坠地等都可以看做是碰撞，2第一章碰撞与动量守恒碰撞中动能的变化两个物体相碰，它们的运动状态将发生变化.下面我们来探讨两滑块在碰撞过程中动能的变化情况，并对碰撞进行分类实验探究探究碰撞前后物体动能的变化实验装置：气垫导轨、数字计时器（图1-1-4).导轨上附有滑块和光电门，如图1-1-2所示.滑块上装有挡光条和弹簧片，如图1-1-3所示光电门1光电门2滑块1滑块2000图1-1-2气垫导轨挡光条弹簧片88000T4m1134图113带有挡光条和弹簧片的滑块图1-1-4数字计时器探究过程1.先用天平分别测出带弹簧片的滑块1、滑块2的质量m,、m,然后用手推动滑块1使其获得初速度v,与静止的滑块2相碰（相碰时，两弹簧片要正对），测定碰撞前、后两滑块的速度大小，算出相关数据，填入表1-1-1中2.再换用不带弹簧片的两滑块按照上面的步骤进行实验，并读取实验数据，填入表1-1-1中3.块1、滑块2的质量；使有橡皮泥的两端正对，让滑块1与滑块2相碰，测算出相关数据，并填入表1-1-1中.3高中物理选修3-5表1-1-1碰撞前、后动能的计算滑块碰前碰后动能次质量速度动能动能之和速度动能动能之和改变量数E名E=02EaE=E=Ex+EE+EaE-E碰撞的分类上面的实验表明，对于不同情况下的碰撞，动能变化的情况不同.在第一种情况下，两个滑块的动能之和在碰撞前、后大致不变，而在第二种、第三种情况下，碰后两滑块的动能之和就变小了按照碰撞前后两物体总动能是否变化，可将碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞两类，上述第一种实验情况中，碰撞前后两滑块的总动能不变，这种碰撞称为弹性碰撞(elastic collision).如象牙、优质钢球等宏观物体的碰撞，碰撞后的动能损失很小，可近似看做弹性碰撞；微观粒子中，低能电子和分子的碰撞是严格的弹性碰撞，若两滑块在碰撞后的总动能减少了，这说明两滑块在碰撞过程中，有一部分动能转化为其他形式的能量，这种碰撞称为非弹性碰撞(inelastic collision).在非弹性碰撞中，如果两物体碰后粘在一起，以相同的速度运动，物理学上把这种碰撞称为完全非弹性碰撞(perfect inelastic collision).完全非弹性碰撞是非弹性碰撞中的特例.这种碰撞在现实生活中的实例很多，如子弹射入木块没有穿出，子弹和木块一起运动；跳上滑板车的人，最终与滑板车以相同的速度一起运动，等等.在微观世界中，正、负离子碰撞后共同组成分子的现象也属于完全非弹性碰撞，4