第一章 第5节 弹性碰撞与非弹性碰撞 第6节 自然界中的守恒定律-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册创新导学案课件PPT（粤教版2019）

动量和动量守恒定律 第一章 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 1．知道弹性碰撞、非弹性碰撞的特点.2.能运用动量和能量的观点分析、解决一维碰撞的问题.3.进一步了解物质运动过程中的各种守恒定律. 课前自主学习 能 机械能 不能 不再相等 最大 物体及与之相互作用的因素 系统外 保持不变 合外力为零 冲量 冲量 当系统外力与系统内除重力和弹力外的其他 内力做功的代数和为零 减小或增加 相同 判一判 (1)发生碰撞的两个物体，机械能一定是守恒的．(　　) (2)在非弹性碰撞中，部分机械能转化为内能．(　　) (3)在非弹性碰撞中，碰撞过程能量不守恒．(　　) 提示：在非弹性碰撞中，碰撞过程能量仍然守恒，只是损失的动能转化成内能． 提示 × √ × 课堂探究评价 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”． 课堂任务 　 弹性碰撞和非弹性碰撞的认识 用如图所示的实验装置做如下实验： (1)两个相同的刚性球悬挂于同一水平面，两悬点的距离等于刚性球的直径大小，线长相等，将其中一球拉开至一定角度，松手后使之与另一球发生正碰． (2)在两个球上分别套上尼龙搭扣做的套圈，做同样的碰撞． 记下碰撞后两球达到的最大高度． 活动1：在以上两种情况下，两个球碰撞前后的总机械能是否相等？可能的原因是什么？ 提示：第一种情况相等，第二种情况不相等．可能是因为尼龙搭扣使两个球碰撞时发生范性形变． 活动2：如果碰撞前后总机械能不相等，是否违反了机械能守恒定律？ 提示：不违反，因为其不满足机械能守恒定律的条件． 提示 活动3：总结以上两种碰撞情况的区别． 提示：第一种碰撞两球的形变能完全恢复，没有机械能损失；第二种碰撞两球的形变不能完全恢复原状，这时将有一部分机械能转化为其他形式的能量，碰撞前后系统的机械能不再相等． 提示 1．碰撞过程的四个特点 (1)时间短：在碰撞现象中，相互作用的时间很短． (2)相互作用力大：碰撞过程中，相互作用力先急剧增大，后急剧减小，平均作用力很大． (3)位移小：碰撞过程是在一瞬间发生的，时间极短，在物体发生碰撞的瞬间，可忽略物体的位移，认为物体在碰撞前后仍在同一位置． (4)满足动量守恒的条件：系统的内力远大于外力，所以即使系统所受合外力不为零，外力也可以忽略，系统的总动量守恒． 2．弹性碰撞 (1)理解：系统在碰撞前后机械能相等，这类碰撞叫作弹性碰撞． (2)发生弹性碰撞时，内力是弹性力，只发生机械能的转移，系统内无机械能损失． 钢球、玻璃球碰撞时的形变能够完全恢复，能量损失很小，它们的碰撞可以看作弹性碰撞；木制品碰撞时形变不能完全恢复，一般情况下不能作为弹性碰撞处理；橡皮泥球之间的碰撞是典型的非弹性碰撞． 3．非弹性碰撞 (1)理解：系统在碰撞前后机械能不再相等，这类碰撞叫作非弹性碰撞． (3)速度要合理：①若碰前两物体同向运动，则满足v后>v前，且原来在前面的物体碰后速度一定增大，即v前′>v前．②若碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变．③若碰后两物体同向运动，应满足v后′≤v前′. 例1　(多选)如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰．小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞前后的x­t图像．已知m1＝0.1 kg，由此可以判断(　　) A．碰前m2静止，m1向右运动 B．碰后m2和m1都向右运动 C．由动量守恒可以算出m2＝0.3 kg D．该碰撞是非弹性碰撞 答案 (1)x­t图像的斜率表示什么？ 提示：速度． (2)碰撞中损失的机械能等于什么？ 提示：碰前两物体的总动能减去碰后两物体的总动能． 提示 规范解答 　 解决与碰撞有关的图像问题的关键 (1)确定是x­t图像还是v­t图像，弄清碰撞前后两物体的运动过程． (2)运用动量守恒定律和机械能的变化量分析计算． (3)必要时还要结合牛顿运动定律分析计算． [变式训练1]　质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一条直线、在同一方向上运动，A球的动量pA＝9 kg·m/s，B球的动量pB＝3 kg·m/s.A球追上B球时发生碰撞，则A、B两球碰撞后的动量可能是(　　) A．pA′＝6 kg·m/s，pB′＝6 kg·m/s B．pA′＝8 kg·m/s，pB′＝4 kg·m/s C．pA′＝－2 kg·m/s，pB′＝14 kg·m/s D．pA′＝－4 kg·m/s，pB′＝17 kg·m/s 答案 解析 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”． 如图所示，质量为m2的物体B静止在光滑水平面上，物体B的左端连有轻弹簧，质量为m1的物体A以速度v1向B运动．在Ⅰ位置，物体A与物体B的轻弹簧刚好接触，弹簧开始被压缩，物体A开始减速，物体B开