1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞 课件（22张PPT）

第5节　
弹性碰撞和非弹性碰撞
人教版（2019）物理选择性必修第一册 第一章 动量守恒定律
践行优质教育 奠基幸福人生
陨石撞地球
新课导入
汽车的碰撞
碰撞模型构建
两个物体碰撞时由于作用时间较短，
且内力远远大于外力，忽略次要因素
所以动量守恒。
请观看汽车碰撞试验，思考动能变化
实验探究：探究物体碰撞前后动能的变化
1.设计实验方案
(1)需要测量哪些物理量？
请讨论以下问题：
(2)如何测量滑块质量
(3)如何测量两个滑块碰撞前后的速度？
(4)如何处理数据？
实验探究：探究物体碰撞前后动能的变化
01
2.实验器材：滑块两个,加重砝码50克和100克（铁片）若干、天平、砝码、气泵、气垫导轨、电脑及采集软件、光电门、橡皮泥等
实验探究：探究物体碰撞前后动能的变化
01
3.实验步骤：
（1）先用天平测滑块质量
（2）调整气垫导轨水平
（3）打开电脑软件，调整挡光板宽度为1cm，点击开始。
（4）打开气泵电源，使滑块获得一定速度然后在两光电门之间碰撞，记录碰撞前后速度，重复实验一次
（5）改变滑块质量，再次测量
（6）数据处理及分析
（7）结论
数据处理：
{69CF1AB2-1976-4502-BF36-3FF5EA218861}实验次数
m1
m2
v1
v2
v1'
v2'
Ek
Ek '
1
2
3
4
5
6
结论：通过实验可以发现，在上述实验条件下，
两个物体碰撞前后动量守恒，碰撞前后总动能有的基本不变，但有的减少。
1.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。
2.非弹性碰撞:
如果系统在碰撞后动能减少，这类碰撞叫作非弹性碰撞。
特点：系统动量守恒，动能守恒，碰后分开。
特点：动量守恒，动能有损失，碰后不一定分开。
特例：完全非弹性碰撞:
二.按碰撞前后动能变化情况分类
弹性碰撞
非弹性碰撞
弹性碰撞
非弹性碰撞典例
例题1
如图所示，在光滑的水平面上，两个物体的质量都是m，碰撞前一个物体静止，另一个以速度v向它撞去。碰撞后两个物体粘在一起，成为一个质量为2m的物体，以一定的速度继续前进。碰撞后该系统的总动能是否会有损失？
m
m
v
v′
2m
解析：
碰撞前后，动量守恒，有：
碰撞前动能为：
碰撞后动能为：
所以动能在碰撞前后有损失。
观察视频中两球碰撞情况有何不同？
一.按碰撞前后轨迹分类
1.对心碰撞：碰撞前后速度都沿同一条直线
2.非对心碰撞：碰撞前后速度不沿同一条直线
v1'
m1
m2
v2'
v1
m1
m2
v1
m1
m2
v1'
m1
m2
v2'
弹性碰撞的实例分析
总结：大碰小，同向跑；小碰大，要反弹；质量等，换速度。
弹性碰撞的实例分析：一动碰一静
碰前：m1速度v1，m2静止
碰后：m1速度v1′，m2速度v2 ′
条件
动量守恒
动能守恒
解得
讨论：m1>m2 m1=m2 和 m11.若m1=m2时
2.若m1>>m2时
3.若m1<v1′＝
????1?????2????1+????2????1
?
v2′＝
2????1????1+????2????1
?
v1′＝ 0
v2′＝ v1
v1′＝ v1
v2′＝ 2v1
v1′＝－v1
v2′＝ 0
弹性碰撞的实例分析
例题2
速度为10m/s的塑料球与静止的钢球发生正碰，钢球的质量是塑料球的4倍，碰撞是弹性的，求碰撞后两个小球的速度.
解析：
由于是弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒得:
塑料球：
????1′=????1?????2????1+????2????=?????4????4????+????????=?6m/s
?
钢球：
????2′=2????1????1+????2????=2×????4????+????????=4m/s
?
与塑料球初速度方向相反
与塑料球初速度方向相同
动量守恒定律：
机械能不增加：Ek1＋Ek2≥Ek1′＋Ek2′
速度符合实际：
碰撞三原则
m1v1 ＋ m2v2＝ m1v1′＋ m2v2′
相向运动时不可能两个物体速度方向都不变
碰后同向运动时后面的速度小前面的大
三.碰撞三原则
课后作业
1.课后完成教材23页4、5两题
2.查阅资料，了解汽车保险杠作用
感谢聆听！