1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞（教学课件）-【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第一册）

第五节 弹性碰撞和非 弹性碰撞 主讲老师： 20XX.XX.XX 目录 01 02 弹性碰撞的实例分析 弹性碰撞和非弹性碰撞 碰撞是自然界中常见的现象。陨石撞击地球而对地表产生破坏，网球受球拍撞击而改变运动状态…… 物体碰撞中动量的变化情况，前面已进行了研究。那么，在各种碰撞中能量又是如何变化的？ 课堂引入 第一部分：弹性碰撞和非弹性碰撞 一、实验：探究不同碰撞前后的物体的能量变化情况 1.实验演示： 一、实验：探究不同碰撞前后的物体的能量变化情况 2.数据处理（环节一：质量不同装有弹性碰撞架的滑块发生碰撞后分开） 质量m（g） 速度v(cm/s) 次数 A滑块m1 B滑块m2 A碰前v1 B碰前v2 A碰后v'1 B碰后v'2 1 275.5 175.5 56.0 0 12.8 67.3 2 74.7 0 16.5 89.2 3 92.0 0 22.7 108.3 一、实验：探究不同碰撞前后的物体的能量变化情况 2.数据处理（环节一：质量不同装有弹性碰撞架的滑块发生碰撞后分开） 总动能 次数 碰前 碰后 1 0.043 0.002+0.040=0.042 2 0.077 0.005+0.071=0.076 3 0.116 0.007+0.103=0.110 实验结论：在误差允许范围内，碰撞后，系统动能不变 一、实验：探究不同碰撞前后的物体的能量变化情况 2.数据处理（环节二：质量不同且贴有胶布的滑块发生碰撞后不分开） 质量m 速度v 次数 A滑块m1 B滑块m2 A碰前v1 B碰前v2 A碰后v'1 B碰后v'2 1 270.0 168.0 79.0 0 45.8 45.8 2 89.0 0 54.1 54.1 3 142.4 0 87.4 87.4 一、实验：探究不同碰撞前后的物体的能量变化情况 2.数据处理（环节二：质量不同且贴有胶布的滑块发生碰撞后不分开） 总动能 次数 碰前 碰后 1 0.084 0.028+0.018=0.046 2 0.107 0.040+0.025=0.065 3 0.273 0.103+0.064=0.167 实验结论：碰撞后，系统动能减少 二、碰撞分类 碰撞后物体的形变完全恢复，碰撞后系统没有机械能损失，碰撞过程中系统机械能守恒． 1、弹性碰撞： 钢球、玻璃球碰撞时，机械能损失很小，它们的碰撞可以看作弹性碰撞。 二、碰撞分类 橡皮泥球之间的碰撞是非弹性碰撞 2、非弹性碰撞： 碰撞后物体的形变只有部分恢复，系统有部分机械能损失。 3、完全非弹性碰撞 碰撞后两物体一起以同一速度运动．碰撞后物体的形变完全不能恢复，系统机械能损失最大． 三、典例探究 【例1】两个物体的质量都是m,碰撞以前一个物体静止,另一个以速度v向它撞去。碰撞以后两个物体粘在一起,成为一个质量为2m的物体，以一定的速度继续前进。碰撞后该系统的总动能是否会有损失？ v 静止 m m v’ 2m 根据动量守恒定律： 碰撞后的共同速度： 碰撞前的总动能： 碰撞后的总动能： 可见，碰撞后系统的总动能小于碰撞前系统的总动能。 第二部分：弹性碰撞的实例分析 一、问题引出 同学们还记得开学第一课中的硬币碰撞实验吗？你能从理论上说明这是为什么吗？ 二、正碰与斜碰 碰撞前 碰撞后 v'1 m1 m2 v'2 v1 m1 m2 v1 m1 m2 v'1 m1 m2 v'2 2.斜碰（非对心碰撞） 碰撞前后物体的运动方向不在同一直线上,如图所示 碰撞前 碰撞后 1.正碰（对心碰撞） 碰撞前后，物体的运动方向在同一直线上。这种碰撞称为正碰，也叫作对心碰撞或一维碰撞。 三、弹性碰撞的规律 1、动碰静： 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’ 。请用m1、m2、v1表示v1’ 和v2’ 的公式。 根据动量守恒定律 弹性碰撞机械能守恒 碰撞后两个物体的速度: 三、弹性碰撞的规律 碰撞后两个物体的速度: （1）若m1大于m2 ： 则两球碰撞之后将同方向运动； 向右运动； 向右运动； 若m1远大于m2 ，即m2可忽略： 初速度； 2倍初速度； 三、弹性碰撞的规律 碰撞后两个物体的速度: （2）若m1小于m2 ： 则两球碰撞之后将反方向运动； 向左运动； 向右运动； 若m1远小于m2 ，即m1可忽略： 原速反弹； 静止不动； 三、弹性碰撞的规律 （3）若m1等于m2 ： 则两球碰撞之后将互换速度； 静止不动； 等于小球1的初速度； 碰撞后两个物体的速度: 硬币碰撞实验在这里得到了解释！ 四、碰撞的可能性判断 v1 m1 m2 v