人教版高中物理选择性必修一1.5弹性碰撞和非弹性碰撞 课件(共23张PPT)

(共23张PPT)
1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞
人教版选择性必修第一册
掌握简谐运动振幅的物理意义。
课堂引入
生活中存在着各种碰撞现象
打台球
打乒乓球
钉钉子
打桩机打桩
碰撞是自然界中常见的现象。陨石撞击地球而对地表产生破坏，网球受球拍撞击而改变运动状态……
物体碰撞时系统的动量守恒。那么，在各种碰撞中能量又是如何变化的？
作用时间短
相互作用力大
位移小
碰撞
一个钢球碰撞另一个静止的钢球，如果两个钢球质量相等，碰撞后第一个钢球静止，第二个钢球可以摆起相同的高度，说明碰撞过程中没有能量损失，碰撞过程中能量守恒。
此类碰撞过程中：动量守恒、
机械能守恒。
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。碰撞前后该系统的总动能是否会相等？
碰撞过程中动量守恒
碰前动能：
碰后动能：
碰撞过程中：动量守恒、机械能不守恒。
>
碰撞后两物体粘在一起（或者具有共同速度）的碰撞叫完全非弹性碰撞。
动量守恒，机械能损失最大。
1、弹性碰撞：
如果系统在碰撞前后机械能不变，这类碰撞叫作弹性碰撞。
动量守恒，机械能守恒。
一、弹性碰撞和非弹性碰撞
如果系统在碰撞后机械能减少，这类碰撞叫作非弹性碰撞。
动量守恒，机械能不守恒。
2、非弹性碰撞：
3、完全非弹性碰撞：
如何列式表达？
二、弹性碰撞的实例分析
动量守恒：
弹性碰撞：机械能守恒：
联立
3、分析
若 m1 = m2，则 v1 0，v2 = ,
(2) 若 m1 > m2， 则 v1 0， v2 0,
(3) 若 m1 < m2，则 v1 0，v2 0,
等质量，换速度
大碰小，同向跑
小碰大，反向跑
=
v1
>
>
<
>
4、讨论：
(5) 若 m1>>m2 ，则v1 ≈ ，v2 ≈ ，
极小碰极大，大不变，小等速反弹
极大碰极小，大不变，小加倍
(4)若m1<v1
2v1
-v1
0
被动球获得速度最大
被动球的动能
若在一光滑水平面上有两个质量分别为m1、m2的刚性小球A 和 B，以初速度v1、v2运动，若它们能发生碰撞（为一维弹性碰撞），碰撞后它们的速度分别为v1/ 和 v2/ 分别是多大？
思考、讨论
将A和B看作系统：
碰撞过程中系统动量守恒
弹性碰撞中没有机械能损失
若v2=0时，结论与前面的相同！
非弹性碰撞：动量守恒，机械能损失
完全非弹性碰撞：动量守恒，机械能损失最大
①动量制约(系统动量守恒的原则)：即碰撞过程必须受到“动量守恒定律的制约”
②动能制约：即在碰撞过程，碰撞双方的总动能不会增加
③运动制约：即碰撞过程还将受到运动的合理性要求的制约(碰前、碰后两个物体的位置关系（不穿越）和速度大小应保证其顺序合理。)
守恒
不增
合理
三、“碰撞过程”的制约
1、两球A、B在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，mA＝2kg，mB＝3kg，vA＝6m/s，vB＝2m/s。当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是(　　)
A. vA’＝ 4.5m/s vB’＝ 3m/s
B. vA’＝ 3m/s vB’＝ 4m/s
C. vA’＝ －1.5m/s vB’＝ 7m/s
D. vA’＝ 7.5m/s vB’＝ 1m/s
B
课堂练习
2、光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为mA＝mB＝m，mC＝2m，开始时B、C均静止，A以初速度v0向右运动，A与B发生弹性正碰后，B又与C发生碰撞并粘在一起，求：
(1)B与C 碰撞前后B的速度分别是多大？
(2)B与C 碰撞中损失的动能是多少？
课堂练习
3、在气垫导轨上，一个质量为400g的滑块一15cm/s的速度与另一质量为200g、速度为10cm/s并沿相反方向运动的滑块迎面相撞，碰撞后两个滑块粘在一起。(结果保留两位有效数字)求：
课堂练习
(1)碰撞后滑块速度的大小和方向？
(2)在这次碰撞中，两滑块共损失多少机械能？
课堂小结
动量守恒，机械能损失最大。
1、弹性碰撞：
动量守恒，机械能守恒。
一、弹性碰撞和非弹性碰撞
动量守恒，机械能不守恒。
2、非弹性碰撞：
3、完全非弹性碰撞：
二、弹性碰撞的实例分析
1、等质量，换速度
2、大碰小，同向跑
3、小碰大，反向跑
4、极小碰极大，大不变，小等速反弹
5、极大碰极小，大不变，小加倍
三、“碰撞过程”的制约
①动量守恒
②动能不增
③运动合理
知识拓展
3、
谢 谢 指 导