内容正文:
第五节 弹性碰撞与非弹性碰撞
第六节 自然界中的守恒定律
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学习目标要求 核心素养和关键能力
1.知道什么是弹性碰撞,什么是非弹性碰撞。
2.通过实例分析弹性碰撞并知道其不同情况下的结果。
3.会用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题。
4.了解物质运动遵循多种物理量的守恒。 1.物理观念:弹性碰撞、非弹性碰撞的概念。
2.科学思维:会用动量、能量观点解决一维碰撞问题。
3.科学探究:研究小球碰撞前后的动能变化。
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必备知识 自主学习
关键能力 合作探究
课堂检测 素养达标
课时作业 巩固演练
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一 弹性碰撞和非弹性碰撞
1. 碰撞的特点:物体碰撞时,系统所受外力远小于内力,且相互作用时间极短,故系统在碰撞过程中____________。
2.碰撞的分类
(1)弹性碰撞:如果系统在碰撞前后_________________,这类碰撞叫作____________。
动量守恒
机械能相等
弹性碰撞
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(2)非弹性碰撞:如果系统在碰撞前后_______________,这类碰撞叫作_______________。
若两物体碰撞后它们完全不反弹而粘在一起,这种碰撞叫_____________ ______。
机械能减少
非弹性碰撞
完全非弹性
碰撞
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0
v1
v1
2v1
-v1
原速率
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三 自然界中的守恒定律
1.我们把系统以外的物体对系统内部物体的作用力称为______,把系统内部物体之间的相互作用力称为______。当系统外力与系统内除重力和弹力外的其他内
力做功的_______________,则系统的总机械能保持不变,这就是机械能守恒定律。
2.动量守恒定律反映了合外力为零的情况下,系统的总动量不会发生改变。有时候虽然系统合外力不为零,但在某个方向系统_____________,则系统在该方向的动量仍然守恒。
外力
内力
代数和为零
合外力为零
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3.如果系统内部存在除重力和弹力外的其他力(如摩擦力)做功,则系统的机械能会发生改变。在系统机械能增加或减少的同时,必然有其他形式的能量______或______,而且系统机械能的变化量和其他形式能量的变化量是______的,这就是能量守恒定律。
减小
增加
相同
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自主评价———————————————————
1. 判断正误
(1)发生碰撞的两个物体,动量是守恒的。( )
(2)发生碰撞的两个物体,机械能是守恒的。( )
(3)碰撞后,两个物体粘在一起,动量是守恒的,但机械能损失是最大的。( )
(4)两球发生弹性正碰时,两者碰后交换速度。( )
√
×
√
×
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2.情景思考
如图所示,打台球时,质量相等的母球与目标球发生碰撞,两个球一定交换速度吗?
提示:不一定。只有质量相等的两个物体发生一维弹性碰撞时,系统的总动量守恒,总机械能守恒,才会交换速度,否则不会交换速度。
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碰撞的特点和分类
如图为两刚性摆球碰撞时的情景。
(1)两球质量相等,将一球拉到某位置释放,发生碰撞后,入射球静止,被碰球上升到与入射球释放时同样的高度,说明了什么?
(2)若碰撞后两球粘在一起,发现两球上升的高度仅是入射球释放时的高度的四分之一,说明了什么?
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提示: (1)两球在最低点碰撞时,满足动量守恒条件,二者组成的系统动量守恒,入射球静止,被碰球上升同样的高度,说明该碰撞过程中机械能不变。
(2)碰撞中机械能不守恒。
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1. 碰撞过程的特点
(1)时间特点:碰撞过程中,相互作用的时间极短,相对物体的全过程可忽略不计。
(2)受力特点:在碰撞过程中,系统的内力远大于外力,外力可以忽略,系统的总动量守恒。
(3)位移特点:在碰撞过程中,由于在极短的时间内物体的速度发生突变,物体发生的位移极小,可认为碰撞前后物体处于同一位置。
(4)能量的特点:碰撞过程系统的动能不会增加,可能减少,也可能