16.4.1 碰撞(课件)-【点石成金系列】2021-2022学年高中物理课件（人教版选修3-5）

16.4.1 碰 撞 复习提问 2、动量守恒定律成立的条件是什么？ 动量守恒定律成立的条件 ： ⑴系统不受外力或者所受外力之和为零； ⑵系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计； ⑶系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方向上动量守恒。 ⑷全过程的某一阶段系统受的合外力为零，则该阶段系统动量守恒。 1、动量守恒定律的内容及表达式是什么？ 如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。 碰撞指的是两个物体在＿＿＿＿＿内发生相互作用，由于相互碰撞的物体组成的系统，外力通常远小于内力，可以忽略不计，系统在碰撞过程中＿＿＿＿＿ 复习 关于碰撞前和碰撞后的含义 碰撞前指的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ，而不是发生碰撞前的某一时刻. 碰撞后指的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ，而不是发生碰撞后的某一时刻. 即将发生碰撞那一时刻 碰撞刚刚结束的那一时刻 很短的时间 动量守恒 碰撞过程的特点是什么？ (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。 碰撞过程的特点： 1、时间特点：在碰撞过程中，相互作用时间很短( △ｔ→０) ； 2、作用力特点：在碰撞过程中，相互作用力即内力先急剧增大，后急剧减小，平均作用力很大； 3、位移特点：由于碰撞是在瞬间完成的，故可以认为碰撞前后，物体仍在原来的位置，即位移不变。并且，其他与碰撞物体相联系，但不直接参与碰撞的物体，其运动状态仍保持不变。 4、碰撞系统动量的特点： 将碰撞双方包括在同一系统内,系统的总动量（近似）守恒。 5、能量特点： 弹性碰撞和非弹性碰撞 对心碰撞和非对心碰撞 按能量的转化关系： 按运动形式： 碰撞 碰撞的分类 新课讲授 一、弹性碰撞和非弹性碰撞 1. 弹性碰撞：如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞。 例如钢球、玻璃球的碰撞 动能 动能 弹性势能 说明：碰撞后两物体连在一起运动，这类碰撞叫完全非弹性碰撞。 此类碰撞是非弹性碰撞中的一种特殊形式，系统机械能损失最多。 2. 非弹性碰撞：如果碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。 例如木制品、橡皮泥球的碰撞 碰撞后发生永久性形变、粘在一起、摩擦生热等的碰撞往往为非弹性碰撞。 在前面的演示视频中，一个钢球与另一个静止的钢球相碰，如果两个钢球的质量相等，第一个钢球停止运动，第二个钢球能摆到同样的高度，说明这个碰撞过程中没有能量损失，碰撞过程机械能守恒。 举例：弹性小球之间的碰撞，通常情况下的钢球、玻璃球等坚硬物体之间的碰撞及分子、原子等之间的碰撞皆可视为弹性碰撞。 注意：弹性碰撞后的物体不发生永久性的形变，不裂成碎片，不粘在一起，不发生热传递及其他变化 强调：弹性碰撞应满足动量守恒，机械能也守恒。 动量守恒 机械能守恒 整理得 解得 1球趋近2球的相对速度 （接近速度） 2球远离1球的相对速度 （分离速度） 等于 解得 1球末速度 2球末速度 特殊情况：运动物体碰撞静止物体 即v1≠0，v2=0时，有 1球末速度 2球末速度 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v‘2 是多少； 角标互换就可以； 1换2,2换1 碰后实现动量和动能的全部转移（即交换了速度） 碰后m1速度几乎没变，仍按原速度运动 ，质量小物体以m1的速度的两倍向前运动。 碰后m1被按原来速率弹回，m2几乎末动。 1.m1=m2 2.m1>>m2 3.m1<<m2 4.m1＞m2，v1′＞0，v2 ′＞0,碰撞后两球都向前运动. 5.m1＜m2，v1 ′＜0，v2 ′＞0碰撞后质量小的球被反弹回去. 动量守恒 机械能有损失 或者 动量守恒 解得 机械能损失最大 1.系统动量守恒原则：碰撞前后系统的总动量守恒. 2.动能不增加原则：碰撞后系统的总动能小于或等于碰撞前系统的总动能，即系统的总动能不增加. 3.物理情景可行性原则：若碰后两物体同向运动，则碰撞后后面物体的速度一定小于或等于前面物体的速度（否则碰撞没有结束，还要发生碰撞）. 例1 质量相等的 A、B 两球在光滑水平桌面上沿同一直线、同一方向运动，A 球的动量是 7 kg·m/s，B 球的动量是 5 kg·m/s， A 球追上 B 球发生碰撞，碰撞后两球的动量可能值是（ 　 ） A. pAʹ = 6 kg·m/s， pB' = 6 kg·m/s B. pAʹ = 3 kg·m/s， pB' = 9 kg·m/s C. pAʹ =2 kg·m/s， pB' = 14 kg·m/s D. pAʹ = 4 kg·m/s，pB' = 17 kg·m/s A 典例探究 分析讲解： 碰撞