資源簡介

(共29張PPT)
第一章 動量守恒定律
1.5 彈性碰撞和非彈性碰撞
人教版（2019）高中物理選擇性必修第一冊
新課導入
1
新課講解
3
學習目標
2
經典例題
4
課堂練習
5
本課小結
6
目錄
新課導入
學習目標
1.了解彈性碰撞和非彈性碰撞。
2. 會分析具體實例中的碰撞特點及類型。
3. 會用動量、能量的觀點解決生產生活中與一維碰撞相關的實際問題。
實驗：探究不同碰撞前后的物體的能量變化情況
2.數據處理（環節一：質量不同裝有彈性碰撞架的滑塊發生碰撞后分開）
質量m（g） 速度v(cm/s)
次數 A滑塊m1 B滑塊m2 A碰前v1 B碰前v2 A碰后v'1 B碰后v'2
1 275.5 175.5 56.0 0 12.8 67.3
2 74.7 0 16.5 89.2
3 92.0 0 22.7 108.3
2.數據處理（環節一：質量不同裝有彈性碰撞架的滑塊發生碰撞后分開）
總動能
次數 碰前 碰后
1 0.043 0.002+0.040=0.042
2 0.077 0.005+0.071=0.076
3 0.116 0.007+0.103=0.110
實驗結論：在誤差允許范圍內，碰撞后，系統動能不變
2.數據處理（環節二：質量不同且貼有膠布的滑塊發生碰撞后不分開）
質量m 速度v
次數 A滑塊m1 B滑塊m2 A碰前v1 B碰前v2 A碰后v'1 B碰后v'2
1 270.0 168.0 79.0 0 45.8 45.8
2 89.0 0 54.1 54.1
3 142.4 0 87.4 87.4
2.數據處理（環節二：質量不同且貼有膠布的滑塊發生碰撞后不分開）
總動能
次數 碰前 碰后
1 0.084 0.028+0.018=0.046
2 0.107 0.040+0.025=0.065
3 0.273 0.103+0.064=0.167
實驗結論：碰撞后，系統動能減少
一、彈性碰撞和非彈性碰撞
1．碰撞的定義和特點
(1)定義：碰撞是指兩個或兩個以上的物體在相遇的極短時間內產生非常大的相互作用。
(2)特點：物體組成的系統所受外力遠小于內力，且相互作用時間極短，故系統在碰撞過程中動量守恒 ．
2.彈性碰撞的規律：
(1)特點：碰撞過程中機械能守恒的碰撞。
(2)規律：
動量守恒
機械能守恒
光滑水平面上，兩個物體的質量都是m,碰撞以前一個物體靜止,另一個以速度v向它撞去.碰撞以后兩個物體粘在一起,成為一個質量為2m的物體,以速度v’繼續前進。
v
靜止
m
m
v’
2m
由動量守恒定律：
碰撞前系統總動能：
碰撞后系統總動能：
碰撞過程有機械能損失
思考
3.完全非彈性碰撞：
(1)特點：碰撞過程中機械能損失最大。
(2)規律：
動量守恒
機械能不守恒
碰撞后兩物粘合在一起，以共同速度運動。
4.非彈性碰撞：
(2)規律：
(1)特點：碰撞過程中有機械能損失。
動量守恒
機械能不守恒
5.碰撞三原則
（1）系統動量守恒原則：碰撞前后系統的總動量守恒.
（2）動能不增加原則：碰撞后系統的總動能小于或等于碰撞前系統的總動能，即系統的總動能不增加.
（3）物理情景可行性原則：若碰后兩物體同向運動，則碰撞后后面物體的速度一定小于或等于前面物體的速度（否則碰撞沒有結束，還要發生碰撞）.
二、彈性碰撞的實例分析
碰撞前
碰撞后
v'1
m1
m2
v'2
v1
m1
m2
v1
m1
m2
v'1
m1
m2
v'2
2.斜碰（非對心碰撞）
碰撞前后物體的運動方向不在同一直線上,如圖所示
碰撞前
碰撞后
1.正碰（對心碰撞）
碰撞前后，物體的運動方向在同一直線上。這種碰撞稱為正碰，也叫作對心碰撞或一維碰撞。
三、彈性碰撞的規律
1、動碰靜： 物體m1以速度v1與原來靜止的物體m2發生彈性碰撞，碰撞后它們的速度分別為v1’ 和v2’ 。請用m1、m2、v1表示v1’ 和v2’ 的公式。
根據動量守恒定律
彈性碰撞機械能守恒
碰撞后兩個物體的速度:
碰撞后兩個物體的速度:
（1）若m1大于m2 ：
則兩球碰撞之后將同方向運動；
向右運動；
向右運動；
若m1遠大于m2 ，即m2可忽略：
初速度；
2倍初速度；
三、彈性碰撞的規律
碰撞后兩個物體的速度:
（2）若m1小于m2 ：
則兩球碰撞之后將反方向運動；
向左運動；
向右運動；
若m1遠小于m2 ，即m1可忽略：
原速反彈；
靜止不動；
三、彈性碰撞的規律
（3）若m1等于m2 ：
則兩球碰撞之后將互換速度；
靜止不動；
等于小球1的初速度；
碰撞后兩個物體的速度:
硬幣碰撞實驗在這里得到了解釋！
三、彈性碰撞的規律
四、碰撞的可能性判斷
v1
m1
m2
v2
1. 系統動量守恒：
2. 系統動能不增加：
內力遠大于外力
機械能守恒或損失
或者
符合實際情況
3. 同向運動相碰：
且
碰后至少有一個物體要反向
（不能再次碰撞）
典例分析
例.一顆水平飛來的子彈射入一個原來懸掛在天花板下靜止的沙袋并留在其中和沙袋一起上擺，關于子彈與沙袋組成的系統，下列說法正確的是( )
A.子彈射入沙袋的過程中系統動量和機械能都守恒
B.子彈射入沙袋的過程中系統動量和機械能都不守恒
C.共同上擺階段動量守恒，機械能不守恒
D.共同上擺階段動量不守恒，機械能守恒
D
解析：子彈和沙袋組成的系統，在子彈射入沙袋的過程中，子彈和沙袋在水平方向的動量守恒，但機械能不守恒，共同上擺過程中動量不守恒，機械能守恒，選項D正確。
典例分析
例.質量為m、速度為v的A球跟質量為3m的靜止B球發生正碰.碰撞可能是彈性的，也可能是非彈性的，因此，碰撞后B球的速度可能有不同的值.請你論證：碰后B球的速度可能是以下值嗎？
（1）0.6v；（2）0.4v；（3）0.2v
若A、B彈性碰撞，根據動量守恒定律和機械能守恒定律得B獲得的最大速度為
解：
若A、B完全非彈性碰撞，根據動量守恒定律，B獲得的最小速度為
典例分析
1.由動量守恒定律：
2.碰撞前系統總動能：
3.碰撞后系統總動能：
碰撞過程中有機械能損失
例：如圖所示，在光滑的水平面上，兩個質量物體的質量都是m，碰撞前一個物體以v0向另一個物體撞去，碰撞后變成一個整體以相同的速度一起運動，求：
1.碰撞后兩物體的速度
2.碰撞前系統的總動能
3.碰撞后系統的總動能
v
v0
m
2m
m
分析：
典例分析
例題.如圖所示，將質量為M1、半徑為R且內壁光滑的半圓槽置于光滑水平面上，左側靠豎直墻，右側靠一質量為M2的物塊。今讓一質量為m的小球自左側槽口A的正上方h高處從靜止開始下落，與半圓槽相切自A點進入槽內。則以下結論中正確的是（ ）
A．小球在槽內運動的全過程中，小球與半圓槽在水平方向動量守恒
B．小球在槽內運動的全過程中，小球、半圓槽和物塊組成的系統機械能守恒
C．小球離開C點以后，將做豎直上拋運動
D．槽將與墻不會再次接觸
BD
課堂練習
1. 質量為ma=1 kg，mb=2 kg的小球在光滑的水平面上發生碰撞，碰撞前后兩球的位移－時間圖像如圖所示，則可知碰撞屬于（　　）
A.非彈性碰撞
B.彈性碰撞
C.完全非彈性碰撞
D.條件不足，不能確定
B
課堂練習
B
彈性碰撞和
非彈性碰撞
彈性碰撞
非彈性碰撞
①動量守恒：
②機械能不守恒：
--動碰靜
課堂小結
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