1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞 (共20张PPT) 课件 2024-2025学年高二物理人教版（2019）选择性必修第一册
文档属性
| 名称 | 1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞 (共20张PPT) 课件 2024-2025学年高二物理人教版（2019）选择性必修第一册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 21.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-09-23 14:29:54 | ||
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文档简介
(共20张PPT)
第一章 动量守恒定律
第5节 弹性碰撞和非弹性碰撞
碰撞是自然界中常见的现象,你能列举出一些碰撞现象吗？
汽车之间的碰撞
网球和球拍的碰撞
肢体之间的碰撞
思考：那么如果从能量的角度去研究碰撞前后物体动能的变化，该如何对碰撞进行分类呢？
1.了解弹性碰撞和非弹性碰撞；
2.会分析具体实例中的碰撞特点及类型；
3.能够应用对动量守恒定律和机械能守恒定律分析碰撞问题。
知识点一：弹性碰撞和非弹性碰撞
研究小车碰撞前后的动能变化，
如图滑轨上有两辆安装了弹性碰撞架的小车，它们发生碰撞后改变了运动状态。测量两辆小车的质量以及它们碰撞前后的速度，研究碰撞前后总动能的变化情况。
研究两辆小车碰撞前后总动能的变化情况
视频：研究小车碰撞前后的动能变化
结论：
在该实验条件下，碰撞前后系统动能基本不变。
（1）定义：如果系统在碰撞前后动能不变，这类碰撞叫作弹性碰撞。
（2）特点：碰撞后物体的形变完全恢复，碰撞过程中系统机械能守恒。
即：EK1=EK2
滑块碰撞后分开
弹簧使静止滑块分开
弹性碰撞
1. 弹性碰撞
弹性形变
钢球、玻璃球碰撞时，机械能损失很小，它们的碰撞可以看作弹性碰撞。
（1）定义：如果系统在碰撞后动能减少，这类碰撞叫作非弹性碰撞。
（2）特点：碰撞后不能完全恢复形变，碰撞过程中系统机械能减少。
即：EK1>EK2
2. 非弹性碰撞
非弹性形变
橡皮泥球碰撞时，它们的碰撞是非弹性碰撞。
【例题】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
解 :根据动量守恒定律， 2mv′＝ mv，则
v′＝ v
碰撞前的总动能 E k ＝ mv2
碰撞后的总动能 E k ′＝ （2m）v′2＝ E k
可见，碰撞后系统的总动能小于碰撞前系统的总动能。
非弹性碰撞的特例
完全非弹性碰撞
3. 完全非弹性碰撞
（1）定义：碰撞后两物体合为一体或者具有共同速度，称为完全非弹性碰撞。
（2）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。
子弹射入并停留在木块中，可看作完全非弹性碰撞。
知识点二：弹性碰撞的实例分析
观察视频中两球碰撞情况有何不同？
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
对心碰撞
非对心碰撞
2.斜碰（非对心碰撞）
碰撞前后物体的运动方向不在同一直线上，如图所示：
碰撞前
碰撞后
碰撞前
碰撞后
1. 正碰（对心碰撞）
碰撞前后，物体的运动方向在同一直线上。这种碰撞称为正碰，也叫作对心碰撞或一维碰撞。
创设情景：
我们假设物体以速度与原来静止的物体发生正碰，如图所示，碰撞后他们的速度分别为和。分析物体碰撞后的速度与物体质量之间有怎样的关系特点。
分析：
动量守恒：
机械能守恒：
整理得
解得：
解得
碰撞规律不难记
两项相加是规律；
一 二 一，二 二 二；
分母都是1+2；
要问是多少；
角标互换就可以；
1换2,2换1
当0时，有
1 0，= 等质量物体弹性碰撞速度交换（如打台球）
2 大撞小，同向跑
3 ，= 碰后速度几乎没变，仍按原速度运动，
以的速度的两倍向前运动。
4 ， 小撞大，被弹回
5 ，=0 碰后被按原来速率弹回，几乎末动。
C
1. 在光滑水平面上相向运动的两小球发生正碰后一起沿原来的速度方向运动，这说明原来（ ）
A．球的质量一定大于球的质量
B．球的速度一定大于球的速度
C．球的动量一定大于球的动量
D．球的动能一定大于球的动能
2. 甲、乙两球在光滑水平轨道上运动，它们的动量分别是5和7，甲追上乙并发生碰撞，碰撞后乙球的动量变为10，则两球质量与的关系可能是（ ）
A.
B.
C.
D.
C
3.如图所示，物块A与轻质弹簧相连并静止在光滑水平面上，物块B以一定的初速度向物块A运动。在两物块与弹簧作用的过程中，两物块的v-t图像如图所示，则（ ）
A
A．物块A的质量大于物块 的质量
B．弹簧在t2时刻的弹性势能最大
C．物块A在t2时刻的加速度最大
D．物块B在0~t3时间内动能一直减小
4.如图所示,用轻弹簧相连的质量均为2 kg的A、B两物块静止于光滑的水平地面上,弹簧处于原长;质量为4 kg的物块C以v=6 m/s的初速度在光滑水平地面上向右运动,与前方的物块A发生碰撞(碰撞时间极短),并且C与A碰撞后二者粘在一起运动。在以后的运动中:
(1)当弹簧的弹性势能最大时,物体B的速度多大 弹簧弹性势能的最大值是多大
(2)弹簧第一次恢复原长时,B的速度多大
（1）物体B的速度为4m/s，弹簧弹性势能的最大值是12J
（2）弹簧第一次恢复原长时,B的速度为6m/s
弹性碰撞和非弹性碰撞
按照能量变化分类
弹性碰撞
非弹性碰撞
完全非弹性碰撞
特例
按照速度方向分类
正碰
斜碰
弹性碰撞的实例分析
第一章 动量守恒定律
第5节 弹性碰撞和非弹性碰撞
碰撞是自然界中常见的现象,你能列举出一些碰撞现象吗？
汽车之间的碰撞
网球和球拍的碰撞
肢体之间的碰撞
思考：那么如果从能量的角度去研究碰撞前后物体动能的变化，该如何对碰撞进行分类呢？
1.了解弹性碰撞和非弹性碰撞；
2.会分析具体实例中的碰撞特点及类型；
3.能够应用对动量守恒定律和机械能守恒定律分析碰撞问题。
知识点一：弹性碰撞和非弹性碰撞
研究小车碰撞前后的动能变化，
如图滑轨上有两辆安装了弹性碰撞架的小车，它们发生碰撞后改变了运动状态。测量两辆小车的质量以及它们碰撞前后的速度，研究碰撞前后总动能的变化情况。
研究两辆小车碰撞前后总动能的变化情况
视频：研究小车碰撞前后的动能变化
结论：
在该实验条件下，碰撞前后系统动能基本不变。
（1）定义：如果系统在碰撞前后动能不变，这类碰撞叫作弹性碰撞。
（2）特点：碰撞后物体的形变完全恢复，碰撞过程中系统机械能守恒。
即：EK1=EK2
滑块碰撞后分开
弹簧使静止滑块分开
弹性碰撞
1. 弹性碰撞
弹性形变
钢球、玻璃球碰撞时，机械能损失很小，它们的碰撞可以看作弹性碰撞。
（1）定义：如果系统在碰撞后动能减少，这类碰撞叫作非弹性碰撞。
（2）特点：碰撞后不能完全恢复形变，碰撞过程中系统机械能减少。
即：EK1>EK2
2. 非弹性碰撞
非弹性形变
橡皮泥球碰撞时，它们的碰撞是非弹性碰撞。
【例题】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
解 :根据动量守恒定律， 2mv′＝ mv，则
v′＝ v
碰撞前的总动能 E k ＝ mv2
碰撞后的总动能 E k ′＝ （2m）v′2＝ E k
可见，碰撞后系统的总动能小于碰撞前系统的总动能。
非弹性碰撞的特例
完全非弹性碰撞
3. 完全非弹性碰撞
（1）定义：碰撞后两物体合为一体或者具有共同速度，称为完全非弹性碰撞。
（2）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。
子弹射入并停留在木块中，可看作完全非弹性碰撞。
知识点二：弹性碰撞的实例分析
观察视频中两球碰撞情况有何不同？
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
对心碰撞
非对心碰撞
2.斜碰（非对心碰撞）
碰撞前后物体的运动方向不在同一直线上，如图所示：
碰撞前
碰撞后
碰撞前
碰撞后
1. 正碰（对心碰撞）
碰撞前后，物体的运动方向在同一直线上。这种碰撞称为正碰，也叫作对心碰撞或一维碰撞。
创设情景：
我们假设物体以速度与原来静止的物体发生正碰，如图所示，碰撞后他们的速度分别为和。分析物体碰撞后的速度与物体质量之间有怎样的关系特点。
分析：
动量守恒：
机械能守恒：
整理得
解得：
解得
碰撞规律不难记
两项相加是规律；
一 二 一，二 二 二；
分母都是1+2；
要问是多少；
角标互换就可以；
1换2,2换1
当0时，有
1 0，= 等质量物体弹性碰撞速度交换（如打台球）
2 大撞小，同向跑
3 ，= 碰后速度几乎没变，仍按原速度运动，
以的速度的两倍向前运动。
4 ， 小撞大，被弹回
5 ，=0 碰后被按原来速率弹回，几乎末动。
C
1. 在光滑水平面上相向运动的两小球发生正碰后一起沿原来的速度方向运动，这说明原来（ ）
A．球的质量一定大于球的质量
B．球的速度一定大于球的速度
C．球的动量一定大于球的动量
D．球的动能一定大于球的动能
2. 甲、乙两球在光滑水平轨道上运动，它们的动量分别是5和7，甲追上乙并发生碰撞，碰撞后乙球的动量变为10，则两球质量与的关系可能是（ ）
A.
B.
C.
D.
C
3.如图所示，物块A与轻质弹簧相连并静止在光滑水平面上，物块B以一定的初速度向物块A运动。在两物块与弹簧作用的过程中，两物块的v-t图像如图所示，则（ ）
A
A．物块A的质量大于物块 的质量
B．弹簧在t2时刻的弹性势能最大
C．物块A在t2时刻的加速度最大
D．物块B在0~t3时间内动能一直减小
4.如图所示,用轻弹簧相连的质量均为2 kg的A、B两物块静止于光滑的水平地面上,弹簧处于原长;质量为4 kg的物块C以v=6 m/s的初速度在光滑水平地面上向右运动,与前方的物块A发生碰撞(碰撞时间极短),并且C与A碰撞后二者粘在一起运动。在以后的运动中:
(1)当弹簧的弹性势能最大时,物体B的速度多大 弹簧弹性势能的最大值是多大
(2)弹簧第一次恢复原长时,B的速度多大
（1）物体B的速度为4m/s，弹簧弹性势能的最大值是12J
（2）弹簧第一次恢复原长时,B的速度为6m/s
弹性碰撞和非弹性碰撞
按照能量变化分类
弹性碰撞
非弹性碰撞
完全非弹性碰撞
特例
按照速度方向分类
正碰
斜碰
弹性碰撞的实例分析