【课件】弹性碰撞和非弹性碰撞+课件高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.pptx

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1、第一章第一章 动量守恒定律动量守恒定律1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞（1）做一做：做一做：弹硬币弹硬币 在课本一侧放在课本一侧放置两枚硬币，用力置两枚硬币，用力弹其中的一枚并使弹其中的一枚并使其撞击另一枚硬币，其撞击另一枚硬币，看能否让两枚硬币看能否让两枚硬币都飞离课本。都飞离课本。教学引入教学引入教学目标教学目标一、物理观念：一、物理观念：1 1、知道碰撞的分类、知道碰撞的分类;2 2、理解弹性碰撞和非弹性碰撞、理解弹性碰撞和非弹性碰撞。二、科学思维：二、科学思维：通过生活中的问题情境分析，选择碰撞模型解决问题。通过生活中的问题情境分析，选择碰撞模型解决问题。三、科学探究：三、科学探究：通过实

2、验探究弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。通过实验探究弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。四、科学态度与价值观：四、科学态度与价值观：1、感受不同碰撞的区别感受不同碰撞的区别,培养学生勇于探索的精神；培养学生勇于探索的精神；2 2、体会用守恒定律分析物理问题的方法体会用守恒定律分析物理问题的方法,体会自然界的和谐与体会自然界的和谐与统一。统一。碰撞：碰撞：碰撞：碰撞：物体之间在极短时间内的相互作用。物体之间在极短时间内的相互作用。物体碰撞中动量守恒。那么，物体碰撞中动量守恒。那么，在各种碰撞中机械能又是如何在各种碰撞中机械能又是如何变化的？变化的？认识碰撞认识碰撞实验回顾：实验回顾：寻求碰撞中的不变量寻求碰撞

3、中的不变量实验结论：实验结论：此实验中两辆小车碰撞前后，此实验中两辆小车碰撞前后，动动量之和基本不变，但是量之和基本不变，但是动能之和并不动能之和并不相等。相等。碰撞前碰撞后质量质量m m1 1=0.519kg=0.519kgm m2 2=0.519kg=0.519kgm m1 1=0.519kg=0.519kgm m2 2=0.519kg=0.519kg速度速度V V1 1=0.628m/s=0.628m/sV V2 2=0=0m/sm/sV V1 1=0.3070.307m/sm/sV V2 2=0.3070.307m/sm/smvmv2 2m m1 1v v1 12 2+m+m2 2v

4、v2 22 2=m m1 1v v1 1 2 2+m+m2 2v v2 2 2 2=0.205J0.205J0.098J0.098J非弹性碰撞非弹性碰撞实验改进：实验改进：换成换成装有弹性碰撞架的小车装有弹性碰撞架的小车实验结论：实验结论：碰撞前碰撞后质量质量 m m1 1=0.10kg=0.10kgm m2 2=0.15kg=0.15kgm m1 1=0.10kg=0.10kgm m2 2=0.15kg=0.15kg速度速度 V V1 1=0.4m/s=0.4m/sV V2 2=-=-0.20.2m/sm/sV V1 1=-=-0.32m/s0.32m/sV V2 2=0.28m/s=0.2

5、8m/smvmv2 2m m1 1v v1 12 2+m+m2 2v v2 22 2=m m1 1v v1 1 2 2+m+m2 2v v2 2 2 2=0.011J0.011J0.011J0.011J 此实验中两辆小车碰撞前后，此实验中两辆小车碰撞前后，动动量之和基本不变，量之和基本不变，动能之和也基本不动能之和也基本不变。变。弹性碰撞弹性碰撞一、弹性碰撞和非弹性碰撞一、弹性碰撞和非弹性碰撞1 1、弹性碰撞：、弹性碰撞：如果系统在碰撞前后动能不变，这类碰撞叫作弹性碰撞。如果系统在碰撞前后动能不变，这类碰撞叫作弹性碰撞。特点：特点：碰撞时物体的形变是弹性形变，碰撞时物体的形变是弹性形变，系统动

6、量守恒，系统动量守恒，机械能守恒。机械能守恒。滑块碰撞滑块碰撞后分开后分开弹簧使静止弹簧使静止滑块分开滑块分开弹性弹性碰撞碰撞钢球、玻璃球碰钢球、玻璃球碰撞时，动能损失撞时，动能损失很小，它们的碰很小，它们的碰撞可以看作弹性撞可以看作弹性碰撞。碰撞。一、弹性碰撞和非弹性碰撞一、弹性碰撞和非弹性碰撞2 2、非弹性碰撞：、非弹性碰撞：如果系统在碰撞前后动能减少，这类碰撞叫作非弹性碰撞。如果系统在碰撞前后动能减少，这类碰撞叫作非弹性碰撞。特点：特点：碰撞时物体的形变是非弹性形变，碰撞时物体的形变是非弹性形变，系统动量守恒，系统动量守恒，机械能有损失。机械能有损失。橡皮泥球碰撞时，橡皮泥球碰撞时，它们

7、的碰撞是非它们的碰撞是非弹性碰撞弹性碰撞。如图，在光滑水平面上，两个物体的质量都是如图，在光滑水平面上，两个物体的质量都是m m，碰撞，碰撞前一个物体静止，另一个以速度前一个物体静止，另一个以速度v v 向它撞去。碰撞后两个物体粘向它撞去。碰撞后两个物体粘在一起，成为一个质量为在一起，成为一个质量为2m 2m 的物体，以一定速度继续前进。碰的物体，以一定速度继续前进。碰撞后该系统的总动能是否会有损失？撞后该系统的总动能是否会有损失？m典例分析典例分析非弹性碰撞的特例非弹性碰撞的特例完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞一、弹性碰撞和非弹性碰撞一、弹性碰撞和非弹性碰撞3 3、完全非弹性碰撞：、完全非弹性碰

8、撞：碰撞后两物体合为一体或者具有共同速度，这种碰撞后两物体合为一体或者具有共同速度，这种碰撞动能损失最大，称为碰撞动能损失最大，称为完全非弹性碰撞。完全非弹性碰撞。特点：特点：碰撞时物体的形变是非弹性形变，碰撞时物体的形变是非弹性形变，系统动量守恒，系统动量守恒，机械能损失最大。机械能损失最大。子弹射入并停留在木块子弹射入并停留在木块中，可看作完全非弹性中，可看作完全非弹性碰撞。碰撞。能量与形变量的演变能量与形变量的演变碰撞过程的碰撞过程的“慢镜头慢镜头”v v1 1v v共共弹弹性性碰碰撞撞非非弹弹性性碰碰撞撞完完全全非非弹弹性性碰碰撞撞为什么非弹性碰撞为什么非弹性碰撞会损失机械能呢？会损失

9、机械能呢？机械能机械能损失最大损失最大碰前状态碰前状态接触阶段接触阶段挤压阶段挤压阶段恢复阶段恢复阶段碰后状态碰后状态动能转化为势能动能转化为势能动能转化为势能动能转化为势能势能势能势能势能转化为转化为转化为转化为动能动能动能动能判断：判断：以下以下碰撞的种类碰撞的种类二、弹性碰撞的实例分析二、弹性碰撞的实例分析碰撞前后有的沿同一条直线运动碰撞前后有的沿同一条直线运动碰撞前后有的不沿同一条直线运动碰撞前后有的不沿同一条直线运动对心碰撞对心碰撞非对心碰撞非对心碰撞正碰或一维碰撞正碰或一维碰撞斜碰斜碰1 1、对心碰撞与非对心碰撞：、对心碰撞与非对心碰撞：碰前：碰前：m m1 1速度速度v v1 1

10、，m m2 2静止静止碰后：碰后：m m1 1速度速度v v1 1，m m2 2速度速度v v2 2 条件条件机械能守恒机械能守恒m m1 1m m2 2m m1 1m m2 2v v1 1v v1 1 v v2 2 变形得：变形得：变形得：变形得：2 2、弹性碰撞的实例分析：一动碰一静弹性碰撞的实例分析：一动碰一静动量守恒动量守恒除以除以式得：式得：带入带入式得：式得：解解得：得：总结：总结：总结：总结：大碰小，同向跑；小碰大，要反弹；质量等，换速度。大碰小，同向跑；小碰大，要反弹；质量等，换速度。大碰小，同向跑；小碰大，要反弹；质量等，换速度。大碰小，同向跑；小碰大，要反弹；质量等，换速度

11、。若若 m m1 1=m=m2 2，则，则 等质量物体弹性碰撞速度交换等质量物体弹性碰撞速度交换（如打台球）（如打台球）若若 m m1 1 m m2 2,则则 大撞小，同向跑大撞小，同向跑若若 m m1 1 m m2 2,则则 (铅球撞乒乓球铅球撞乒乓球)若若 m m1 1 m m2 2,则则 小小撞大，被弹回撞大，被弹回若若 m m1 1 m （单选）（单选）质量相等的质量相等的质量相等的质量相等的A A A A、B B B B两球在光滑水平面上沿直线向同一方向两球在光滑水平面上沿直线向同一方向两球在光滑水平面上沿直线向同一方向两球在光滑水平面上沿直线向同一方向运动，运动，运动，运动，A A

12、 A A球的动量为球的动量为球的动量为球的动量为P P P PA A A A7kgm7kgm7kgm7kgms s s s，B B B B球的动量球的动量球的动量球的动量P P P PB B B B=5kgm=5kgm=5kgm=5kgms,s,s,s,当当当当A A A A球球球球追上追上追上追上B B B B球发生碰撞，则碰撞后球发生碰撞，则碰撞后球发生碰撞，则碰撞后球发生碰撞，则碰撞后A A A A、B B B B两球的动量可能为（两球的动量可能为（两球的动量可能为（两球的动量可能为（）A AA A A A、P P P PA A=6kgm/s=6kgm/s=6kgm/s=6kgm/s P

13、 P P PB B=6kgm/s=6kgm/s=6kgm/s=6kgm/sB B B B、P P P PA A=9 9 9 9kgm/s kgm/s kgm/s kgm/s P P P PB B=3 3 3 3kgm/skgm/skgm/skgm/sC C C C、P P P PA A=-2kgm/s P=-2kgm/s P=-2kgm/s P=-2kgm/s PB B=14kgm/s=14kgm/s=14kgm/s=14kgm/sD D D D、P P P PA A=-4kgm/s P=-4kgm/s P=-4kgm/s P=-4kgm/s PB B=10kgm/s=10kgm/s=10kg

14、m/s=10kgm/s碰撞的三大原则：碰撞的三大原则：动量守恒、动量守恒、物理情景可行性物理情景可行性、动能不增加、动能不增加课堂练习：课堂练习：3 3、碰撞的三大原则：、碰撞的三大原则：系统动量守恒原则：碰撞前后系统的总动量守恒。系统动量守恒原则：碰撞前后系统的总动量守恒。物理情景可行性原则：若碰后两物体同向运动，则碰物理情景可行性原则：若碰后两物体同向运动，则碰撞后后面物体的速度一定小于或等于前面物体的速度撞后后面物体的速度一定小于或等于前面物体的速度（否则碰撞没有结束，还要发生碰撞）。（否则碰撞没有结束，还要发生碰撞）。动能不增加原则：碰撞后系统的总动能小于或等于碰动能不增加原则：碰撞后

15、系统的总动能小于或等于碰撞前系统的总动能，即系统的总动能不增加。撞前系统的总动能，即系统的总动能不增加。二、二、“一动一静一动一静”弹性碰撞弹性碰撞课堂小结：课堂小结：一、碰撞的种类及特点一、碰撞的种类及特点必做题：（必做题：（35min35min）选择性必修一课本选择性必修一课本P23P23的第的第1 1题、第题、第2 2题、第题、第4 4题、第题、第5 5题做在作业本题做在作业本上；上；选做题：（选做题：（10min10min）1.1.在作业本上完成在作业本上完成“一动碰一动一动碰一动”的弹性碰撞公式推导；的弹性碰撞公式推导；2.2.利用硬币碰碰车完成利用硬币碰碰车完成“一动碰一静一动碰一静”的规律验证的规律验证作业布置：作业布置：