§1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞-2020-2021学年高一物理同步备课精选课件（人教版2019选择性必修第一册)

第4节 弹性碰撞和非弹性碰撞 第一章 动量守恒定律 知识回顾： 1.动量守恒定律的内容是什么？ 2.动量守恒的条件是什么？ 一、碰撞的特点 (1)时间特点： (2)相互作用力特点： 很短 很大 碰撞过程瞬间发生，相互作用力极大，内力远大于外力，所以碰撞过程动量守恒。 (3)运动状态变化特点： 很大 生活中的碰撞现象 台球碰撞的频闪照片 汽车碰撞实验 钉钉子 打桩机打桩 水上电动碰碰船 碰撞过程的分析 接触阶段：两球对心接近运动 形变产生：两球相互挤压，最后速度相同。 形变恢复：在弹性力作用下两球速度逐渐不同而分开运动。 分离阶段：两球分离，各自以不同的速度运动 1、弹性碰撞： 碰撞后物体的形变完全恢复，碰撞后系统没有机械能损失，碰撞过程中系统机械能守恒． 二、从能量变化方面分类 2、非弹性碰撞： 碰撞后物体的形变只有部分恢复，系统有部分机械能损失． 二、从能量变化方面分类 3、完全非弹性碰撞： 碰撞后两物体一起以同一速度运动．碰撞后物体的形变完全不能恢复，系统机械能损失最大． 二、从能量变化方面分类 假设物体m1以速度 与原来静止的物体m2碰撞，碰撞后它们的速度分别为 和 。我们的任务是得出用m1、 m2、 表达 和 的表达式。 1 v 1 v` 2 v` 1 v 1 v` 2 v` 三、弹性碰撞的分析： v1 v2 = 0 地面光滑 m1 m2 (2) 若 m1 > m2， 则 v1ʹ 0， v2ʹ 0, (3) 若 m1 < m2，则 v1ʹ 0，v2ʹ 0, 等大小，互换跑 大碰小，都慢跑 小碰大，反向跑 深入讨论 若 m1 = m2，则 v1ʹ ，v2ʹ = , = v1 > > < > 0 (5) 若 m1 >> m2 ，则 v1ʹ ≈ ，v2ʹ ≈ ， 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 << m2 ，则 v1ʹ ≈ ，v2ʹ ≈ ， v1 2v1 -v1 0 1.(多选)甲物体在光滑水平面上运动速度为v1，与静止的乙物体相碰，碰撞过程中无机械能损失，下列结论正确的是（ ） A.乙的质量等于甲的质量时，碰撞后乙的速度为 B.乙的质量远远小于甲的质量时，碰撞后乙的速度是2 C.乙的质量远远大于甲的质量时，碰撞后甲的速度是－ D.碰撞过程中甲对乙做的功大于乙动能的增量 牛刀小试 ABC 正碰（对心碰撞） 斜碰（非对心碰撞） 四、从碰撞的速度方向来分类 2、（多选）关于碰撞的说法，正确的是（ ） A.发生正碰的系统，总动能一定不变 B.发生正碰的系统，总动能可能减小 C.发生斜碰的系统，总动能一定减小 D.发生斜碰的系统，总动能可能不变 BD 牛刀小试 五、散射 1、定义：微观粒子相互接近时并不发生直接接触，这种微观粒子的碰撞叫做散射。 2、散射方向：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。 散射是研究物质微观结构的重要方法： 卢瑟福做α粒子散射实验，提出了原子的核式结构学说。 3、下列关于碰撞的理解正确的是：（ ） A、在碰撞现象中，一般内力都远大于外力，所以可以认为碰撞时系统的动量守恒 B、如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞 C、微观粒子的相互作用由于不发生直接接触，所以不能称其为碰撞 D、微观粒子的相互作用虽然不发生直接接触，但仍称其为碰撞 AD 牛刀小试 小 结 首先，从碰撞的特点出发,探索解决碰撞类问题的方法; 其次，按照由简单到复杂的原则, 采用理论和实验相结 合的方法分析了正碰的特性; 最后，通过定性分析斜碰，引申到微观粒子的散射，认识研究碰撞对探索微观世界的意义. 弹性碰撞：碰撞过程中机械能守恒； 非弹性碰撞：碰撞过程中机械能不守恒； 从能量变化方面分类 例如：钢球、玻璃球的碰撞 动能 动能 弹性势能 例如：木球、橡皮泥球的碰撞 动能 动能 弹性势能 内能 完全非弹性碰撞：是非弹性碰撞的特例,碰后两物体粘在一起运动,机械能损失最大. 对心碰撞，也叫正碰. 非对心碰撞，也叫斜碰. 从碰撞的速度方向来分类 注：无论是哪种碰撞，都遵守动量守恒定律. 希望今后，我们应该把动量守恒定律作为一种强有力的工具，应用在学习、生产、生活乃至科学探究上解决问题! 请同学们，课后探究思考：有益的碰撞怎样充