人教版（2019）选择性必修一 1.4 弹性碰撞与非弹性碰撞 课件16张

(共16张PPT)
复习动量守恒定律：
就两个物体组成的系统：
或
系统不受外力或所受外力之和为零
作用时间极短，外力远小于内力
某方向不受外力，则系统在该方向动量守恒
理想守恒：
近似守恒：
单方向守恒：
动量守恒条件：
1.5 动量守恒定律应用（2）
---- 弹性碰撞和非弹性碰撞
物理选修1第一章：
一、生活中的碰撞：
最早发表有关碰撞问题研究成果的是布拉格大学校长、物理学教授马尔西（1595—1667），他在1639年发表的《运动的比例》中得出一些碰撞的结论。随后著名的物理学家如伽利略、马略特、牛顿、笛卡尔、惠更斯等都先后进行了一系列的实验总结出碰撞规律，为动量守恒定律的建立奠定了基础。
碰撞：
相对运动的物体相遇在极短时间内通过相互作用，
运动状态发生了明显变化的过程
范围：
宏观物体间的碰撞：
如星体撞击、列车相撞、球相撞
微观物体间的碰撞：
如电子碰撞、粒子轰击原子核等
即使是很小的物体，当运动速度变化很快时，瞬时力可以达到惊人的程度。有关资料介绍，一只重17.8N的飞鸟与运动着的飞机相撞，如果飞机速度是800km/h，碰撞力可高达3.56 105N，即为鸟重的2 104 倍！
一、生活中的碰撞：
不利因素：由于碰撞会损坏机械、仪器等物品。
有利方面：利用碰撞进行工作，如锻打金属，打桩等。
【方案1】 实验测量，间接验证
θ2
θ1
v
v0
θ1→h1→v0→ mv02/2
θ2→h2→v→ 2mv2/2
θ
θ
【设问】如何探寻两球碰撞前后有无机械能损失？
看两次摆角是否相同
上节课分析我们知道，在合外力为零或者内力远大于外力的情况下，两个物体碰撞过程遵守动量守恒，那么，碰撞过程中能量是否守恒呢？
由动量守恒定律：
碰撞前系统总动能：
碰撞后系统总动能：
碰撞过程中有机械能损失
【方案2】 ：理论论证：
v
v0
m
2m
m
v1
v共
弹性碰撞
非弹性碰撞
完全非
弹性碰撞
二、碰撞的分类：
分类方式一：从能量变化角度分
碰撞过程中机械能守恒
碰撞过程中机械能不守恒
碰撞后粘在一起，以共同速度运动
1、弹性碰撞：
2、非弹性碰撞：
3、完全非弹性碰撞：
机械能损失最大!
碰撞过程中能量与形变量的演变：
【★讨论问题】
一维弹性碰撞的碰后速度的确定？
v1
v1/
m1
v2/
m2
m1
m2
（对心碰撞、正碰）
质量相等的两物体弹性碰撞后 交换速度
若A、B两物分别以v1、v2运动 则
质量相等的两物体弹性
碰撞后交换速度仍成立
θ
θ
例1、在光滑水平面上，动能为E0、动量的大小为P0的小钢球1与静止的小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动方向相反，将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E1、P1，球2的动能和动量的大小分别记为E2、P2，则必有：
A、E1C、E2>E0 D、P2>P0
1、动量制约
2、动能制约
3、运动制约
——不增
——合理
碰撞规律总结
—— 守恒
二、碰撞的分类：
分类方式二：从碰撞速度方向分
1、对心碰撞——正碰：
2、非对心碰撞——斜碰：
碰前运动速度与两球心连线处于同一直线上，碰后，两球仍沿这条直线
碰前运动速度与两球心连线不在同一直线上，碰后，两球速度都会偏离原来两球的连线
3、散射：
中子的发现：1932年查德威克(英国)
中子减速剂：石墨、重水
微观世界碰撞现象简单介绍：
碰撞特点
相互作用时间极短；
平均作用力（内力）很大
系统所受外力之和通常远小于内力，可忽略。
宏观物体碰撞前后的位置可认为不变
系统总动能不可能增加，即：E K前≥E K后
因此，系统动量近似守恒
碰撞分类
弹性碰撞 →动量、机械能守恒
非弹性碰撞 →动量守恒、机械能有损失
完全非弹性碰撞 →动量守恒、机械能损失最大
对心碰撞（正碰）→碰撞前后速度沿球心连线
非对心碰撞（斜碰）→碰撞前后速度不共线
小结：
例3、质量为m速度为v的A球，跟质量为3m的静止B球发生正碰，碰撞可能是弹性，也可能非弹性，碰后B球的速度可能是以下值吗？
（A）0.6v (B)0.4v (C)0.2v
解：B球速度的最小值发生在完全非弹性碰撞情形
由动量守恒：
B球速度的最大值发生在弹性碰撞时：
∵所以，只有0.4v是速度可能值