1.4 弹性碰撞与非弹性碰撞（学案）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理选择性必修第一册（鲁科版2019）

高中同步导学物理选择性必修第一册XINKECHENG XUEAN 第4节 弹性碰撞与非弹性碰撞 物理观念 理解弹性碰撞与非弹性碰撞的概念及特点。 (1)通过实例分析弹性碰撞并知道不同情况下的结果。 科学思维 核心 (2)会用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题。 素养 科学探究 探究两个钢球在质量不同情况下的弹性碰撞规律。 导学 研究生活中的碰撞现象，知道学习物理需要实事求是，有与他人合作 科学态度与责任 的意愿。 [阳1￥习内衣1 落实必备知识 预读教材·真填爱婴拿情境创设·想想 一、不同类型的碰撞 :1.如图所示装置常称为“牛顿摇 1.弹性碰撞：碰撞过程中系统的机械能守恒，即碰撞前后系： 篮”，让这些球碰撞，可出现有趣 统的总动能 ,这种碰撞称为弹性碰撞，又称完全弹 的现象。若拉起最左端一个球， 性碰撞。 由静止释放，则会把最右端一个 2.非弹性碰撞：碰撞过程中机械能有 ,碰撞后系统的 球撞出，其他球不动；若拉起左 端两球同时释放，则会把右端两 总机械能 碰撞前系统的总机械能。 球撞出，其他球不动。 3.完全非弹性碰撞：碰撞后物体结合在一起，具有共同速度， 这种碰撞系统机械能损失 微点拨 碰撞时内力远大于外力，且碰撞时间极短，系统的动量认为是守 恒的；碰撞过程系统的动能不会增加，可能减少也可能不变。 (1)碰撞后右端撞出小球的动量 和碰撞前左端小球的动量是否 二、弹性碰撞 相等？ 弹性碰撞规律的理论推导 (2)各小球之间的碰撞是弹性碰 在光滑水平面上，质量为m1的小球以速度℃与质量为2的 撞，还是非弹性碰撞？ 静止小球发生弹性正碰。根据动量守恒定律和机械能守恒定 律：m10= 2m12=1 1 碰后两个小球的速度分别为：'-（一m,)u m1+m2 2m1U1 m1+1m2 1.若m1=m2,则有01′ ,即碰撞后 交换速度。 18 XINKECHENG XUEAN第1章动量及其守恒定律 2.若m1>m2,y1′和v2'都是正值，表示碰撞后两球都向 !2.如图所示，打台球时，质量相等的 运动。（若1>m2,1′=y1,v2'=201,表示m1的速度不 母球与目标球发生碰撞，两个球 变，m2以21的速度被撞出去) 一定交换速度吗？碰撞一定是对 3.若m1<2,y′为负值，2′为正值，表示y1与1方向 心碰撞吗？ ,表示碰撞后m1被反弹回来。（若m1<m2,v′= 一y,2'=0,表示m1被反向以原速率弹回，而m,仍静止) 三、非弹性碰撞 碰撞过程物体会发生不能自行恢复的形变，还可能发热。 所以，非弹性碰撞有 损失，即机械能不守恒。 1.动量守恒：m1y1+m2y2=m1y1'十m22'。 2机被能不守恒：号mu十号m 1 1 2m24”。 [层]学可内容 强化关键能力 新知学习（一）碰撞的分类和理解 续表 [任务驱动] 在碰撞过程中，由于在极短的时间内 如图甲中质量为M的B物体以速度？向右碰撞 物体的速度发生突变，物体发生的位 位移特点 一个轻弹簧，弹簧右端连接等质量的物体A,接触面光 移极小，可认为碰撞前后物体处于同 滑。碰撞后两物体怎样运动？ 一位置 xv静止 B-000000000YA 转化模型 能量特点 碰撞过程系统的动能不会增加 T777 甲 2.碰撞的分类 动量是否守恒 机械能是否守恒 弹性碰撞 守恒 守恒 非弹性碰撞 守恒 有损失 完全非弹性碰撞 守恒 损失最大 [典例体验] 工重点释解] [典例]质量分别为300g和200g的两个 1.碰撞过程的特点 : 物体在无摩擦的水平面上相向运动，速度分别 碰撞过程中，相互作用的时间极短，相对 为50cm/s和100cm/s. 时间特点 物体的全过程可忽略不计 (1)如果两物体碰撞并粘合在一起，求它们 在碰撞过程中，系统的内力远大于外力， 共同的速度大小； 受力特点 外力可以忽略，系统的总动量守恒 (2)求碰撞后损失的动能； 用了9 高中同步导学物理选择性必修第一册XINKECHENG XUEAN (3)如果碰撞是弹性碰撞，求两物体碰撞后：2.在光滑的水平面上，质 的速度大小。 量为m1的小球A以速 88 [听课记录] 率。向右运动。在小球 的前方O点处有一质量为m2的小球B处于 静止状态，如图所示。小球A与小球B发生 正碰后小球A、B均向右运动。小球B被在 Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇， PQ=1.5PO。假设小球间的碰撞及小球与墙 壁之间的碰撞都是弹性碰撞，求两小球质量 之比 m2 …/方法技巧/ 处理碰撞问题的三点提醒 (1)选取动量守恒的系统：若有三个或更多个物体 参与碰撞时，要合理选取所研究的系统。 (2)弄清碰撞的类型：弹性碰撞、完全非弹性碰撞 还是其他非弹性碰撞。 (3)弄清碰撞过程中存在的关系：能量转化关系、 新知学习（二）碰撞问题的合理