物理人教版（2019）选择性必修第一册1.5弹性碰撞和非弹性碰撞 课件（共25张ppt）

(共25张PPT)
第一章 动量守恒定律
1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞
1
了解什么是弹性碰撞和非弹性碰撞
2
知道什么是对心碰撞和非对心碰撞及散射现象
学习目标
3
会运用动量守恒定律分析、解决碰撞等相互作用的问题
知识回顾
1、碰撞定义：
指相对运动的物体相遇时，在极短的时间内它们的运动状态发生了显著的变化的过程。
2、碰撞特征：
（1）碰撞的时间极短，可以忽略。
（2）碰撞过程产生的位移很小，可以认为在原位置发生。
（3）碰撞过程内力远大于外力，系统动量守恒。
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。
特点：碰撞时物体的形变是弹性形变，系统动量守恒，动能守恒。
弹性碰撞和非弹性碰撞
滑块碰撞后分开
弹簧使静止滑块分开
弹性碰撞
钢球、玻璃球碰撞时，动能损失很小，它们的碰撞可以看作弹性碰撞。
弹性碰撞和非弹性碰撞
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：碰撞时物体的形变是非弹性形变，系统动量守恒，动能有损失。
弹性碰撞和非弹性碰撞
橡皮泥球碰撞时，它们的碰撞是非弹性碰撞。
弹性碰撞和非弹性碰撞
3.完全非弹性碰撞:
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，称为完全非弹性碰撞。
特点：碰撞时物体的形变是非弹性形变，系统动量守恒，动能损失最大。
完全非弹性碰撞
弹性碰撞和非弹性碰撞
子弹射入并停留在木块中，可看作完全非弹性碰撞。
思考：你能归纳总结碰撞的种类以及其特点吗？
弹性碰撞和非弹性碰撞
（2）非对心碰撞（斜碰）：碰撞前后物体的速度不在同一直线上；
（1）对心碰撞（正碰）：碰撞前后物体的速度在同一直线上；
对心碰撞与非对心碰撞
与宏观物体碰撞不同的是，微观粒子相互接近时并不发生直接碰撞，因此微观粒子的碰撞又叫做散射。由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率很小，所以多数粒子在碰撞后飞向四面八方。

由于原子之间强大的相互作用，碰撞时原子相当于质量极大的物体，不会移动。
二、散射
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
m1
m2
m1
m2
v1
v1'
v2'
变形得：
变形得：
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
m1
m2
m1
m2
v1
v1'
v2'
变形得：
变形得：
①
②
②除以①式得：
带入①式得：
解得：
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
m1
m2
m1
m2
v1
v1'
v2'
1.若m1=m2时
2.若m1>>m2时
3.若m1<弹性碰撞的实例分析：一动碰一静
牛顿摆
保龄球击打球瓶
乒乓球撞篮球
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
1.弹性碰撞(完全弹性碰撞)：（一动碰一动）
碰撞过程中机械能守恒的碰撞叫弹性碰撞．(碰撞前后动能不变)
E′k1＋E′k2＝Ek1＋Ek2
考核二：
一、弹性碰撞
动量守恒
动能守恒
m1
m2
m1
m2
v1
v1'
v2'
v2
速度为 10 m/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，求碰撞后两球的速度。
典型例题
练习1
已知质量为1kg速度为9m/s的小球与质量为2kg速度为3m/s的小球发生弹性碰撞，求碰撞后的两小球速度的大小和方向
（1）非弹性碰撞：
如果碰撞过程中机械能不守恒，但损失机械能（动能）不是最大的碰 撞叫做非完全弹性碰撞。
Ek1＋Ek2 >E′k1＋E′k2
二、非弹性碰撞
（2）完全非弹性碰撞：
碰撞后两物体“合”为一体，具有共同的速度，这种碰撞动能损失最大．
Ek1＋Ek2 >Ek总
二、非弹性碰撞（动能损失最大）
如图，在光滑水平面上，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，以一定速度继续前进。碰撞后该系统的总动能是否会有损失？
m
典例分析
m
典例分析
非弹性碰撞的特例
完全非弹性碰撞
提醒：碰撞问题处理
2．动能不增加：即
１．动量守恒：即
3．速度要合理：
（符合实际情况）
（1）碰前两物体同向，则， ，碰后，原来在前的物体速度一定增大，且 ；
（2）两物体相向运动碰后两物体的运动方向不可能都不变，除非两物体碰撞后速度均为零；