1.5弹性碰撞与非弹性碰撞 课件 -2023-2024学年高二上学期物理粤教版(2019)选择性必修第一册

by甘腾胜@20221201 新粤教版(2019)高中物理选择性必修第一册 第一章 1.5 弹性碰撞与非弹性碰撞 新课引入 思考 1、小球被弹的很高，说明小球具有的能量大小如何？ 2、实验时，为什么将球叠放在一起，最上面的球就能被弹到很高的位置？ 超弹性碰撞实验 为了解释这样的现象，这节课我们将从能量的角度来继续研究碰撞问题。 碰撞 1、概念：两个或两个以上的物体在相遇的极短时间内产生非常大的相互作用。 2、特点： （1）作用时间极短； （2）系统所受内力远大于外力，可认为系统的总动量守恒； （3）可忽略物体的位移，认为物体在碰撞前后仍在同一位置； （4）碰撞前的总动能总是大于或等于碰撞后的总动能。 碰撞 3、弹性碰撞：若两球碰撞后，它们的形变能完全恢复，则没有机械能损失，碰撞前后两小球构成的系统的机械能相等，这种碰撞叫作弹性碰撞。 4、非弹性碰撞：若两球碰撞后，它们的形变不能完全恢复，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，这种碰撞叫作非弹性碰撞。 5、完全非弹性碰撞：若两球碰撞后完全不反弹粘在一起，这时机械能损失最大，这种碰撞叫作完全非弹性碰撞。 【思考】碰撞过程损失的机械能去了哪里？ 生活中的碰撞 台球的直线碰撞可粗略认为是弹性碰撞 公路上汽车的碰撞是非弹性碰撞 从碰撞方向来分： （1）正碰：物体碰撞时速度沿着连心线方向。 （2）斜碰：物体碰撞时的速度不在两球的连心线上。 高中阶段主要研究正碰 碰前 碰后 光滑水平地面上，物体m1以速度v1与原来静止的物体m2发生弹性碰撞，碰撞后它们的速度分别为v1′和v2′ 。用m1、m2、v1表示v1′ 和v2′ 的公式。 碰撞过程系统动量守恒: 弹性碰撞机械能守恒: 碰撞后两个物体的速度: 碰撞规律 弹性碰撞之动碰静 碰撞规律 结论： (1)当m1＝m2时，v1′＝0，v2′＝v1（质量相等，速度交换） (2)当m1≪m2时，v1′＝-v1，v2′＝0（极小碰极大，小的反弹，大的不变） (3)当m1≫m2时，v1′＝v1，v2′＝2v1（极大碰极小，小的加倍，大的不变） 碰撞后两个物体的速度: 弹性碰撞之动碰静 若在一光滑水平面上有两个质量分别为m1、m2的刚性小球A和B，以初速度v1、v2运动，若它们发生弹性正碰，求碰撞后它们的速度v1′和v2′。 碰撞过程系统动量守恒: 弹性碰撞机械能守恒: 碰撞后两个物体的速度: 若v2=0时，结论与前面的是否相同？ 碰撞规律 弹性碰撞之动碰动 若在一光滑水平面上有两个质量分别为m1、m2的刚性小球A和B，以初速度v1、v2运动，若它们发生弹性正碰，求碰撞后它们的速度v1′和v2′。 碰撞过程系统动量守恒: 弹性碰撞机械能守恒: 由以上两式可得： 靠近时的相对速度大小 远离时的相对速度大小 即：靠近速度等于远离速度 碰撞规律 弹性碰撞之动碰动 碰撞规律 非弹性碰撞 特点： ①系统动量守恒 ②机械能不守恒 碰撞规律 碰撞三原则 (1)动量守恒：即p1＋p2＝p1′＋p2′ (2)动能不增加：即Ek1＋Ek2 ≥ Ek1′＋Ek2′ (3)速度要合理 ①若碰前两物体同向运动，则应有v后>v前，碰后原来在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，则应有v前′≥v后′。 ②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。 碰撞规律-三原则 【练1】(单)如图所示，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A的质量为m，速度大小为2v0，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是 A．A和B都向左运动 B．A和B都向右运动 C．A静止，B向右运动 D．A向左运动，B向右运动 D 碰撞规律-三原则 【练2】(单)两个质量相等的小球在光滑水平面上沿同一直线同方向运动，A球的动量是8 kg·m/s，B球的动量是5 kg·m/s，A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是 A．PA = 6 kg·m/s，PB=7 kg·m/s B．PA = 3 kg·m/s，PB =10 kg·m/s C．PA =-2 kg·m/s，PB =14 kg·m/s D．PA = 7 kg·m/s，PB =6 kg·m/s A （1）动量守恒 （2）动能不增加 （3）速度要合理 碰撞规律-三原则 【练3】(多)质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正撞，碰撞后两者的动量正好相等，则两者质量之比M:m可能为 A．2　　　 B．3　　 　 C．4　 　 　 D．5 AB