1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

第5节 弹性碰撞和非弹性碰撞 人教版选择性必修第一册 第一章 动量守恒定律 上课，同学们好，请坐。 今天让我们一起进入第五节 共点力的平衡的学习。 新知导入 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？ B A v2 v1 m1 m2 动量守恒定律：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0， 这个系统的总动量保持不变。 温故知新 碰撞前后系统的能量有变化吗？ 动量守恒 碰撞前后系统的能量有变化吗？ B A v2 v1 m1 m2 由动量守恒得：m2v2m1v1 由于m1=m2=m 则； 碰撞前后无能量损失。 分析：两物块碰撞前后所受合外力为0。 得v1=v2 机械能守恒 弹性碰撞 如果两物块，碰撞后一起运动，碰撞前后系统的能量有变化吗？ B A v2 v1 m1 m2 由动量守恒得：m2v2（m1+m2）v1 由于m1=m2=m 则； 碰撞前后有能量损失。 分析：两物块碰撞前后所受合外力为0。 机械能不守恒 非弹性碰撞 新知讲解 一、弹性碰撞和非弹性碰撞 1. 如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞。 2. 如果碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。 3.碰撞后两物体连在一起运动，这类碰撞叫完全非弹性碰撞。此类碰撞是非弹性碰撞中的一种特殊形式，系统机械能损失最多。 例如：钢球、玻璃球的碰撞。 例如：木制品的碰撞。 例如：橡皮泥球之间的碰撞。 例题 例 两球做相向运动，碰撞后两球变为静止，则碰撞前两球（ ） A、质量一定相等 B、动能一定相等 C、动量大小一定相等 D、以上均不正确 C 【解析】碰撞前后动量守恒，碰后静止，则系统总动量为0，说明两球动量大小相等，方向相反。 新知讲解 二、弹性碰撞得实例分析 碰撞前 碰撞后 如图，两小球相碰，碰撞前后的速度都沿同一条直线。这种碰撞称为正碰，也叫对心碰撞或一维碰撞。 碰撞前 碰撞后 如图，两小球相碰，碰撞前后的速度不在一条直线，这种碰撞称为斜碰，也叫非对心碰撞 物体什么时候才会处于平衡状态呢？ 请大家阅读书本告诉老师你们所找到的答案是什么？ 大家阅读的都很仔细，书上说：当物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。 也就是说，当物体满足静止或匀速直线运动状态中的一个则处于平衡状态。 生活中，处于平衡状态的物体随处可见， 老师举个例子，例如书桌上放置的书本或其它物品静止不动，我们可以说它们是处于平衡状态， 再比如随传送带匀速运动的物体，我们可以说物体处于平衡状态。 同学们还需要注意：缓慢的直线移动可认为是匀速直线运动。 现在，我们理解了什么是平衡状态，接下来请同学们思考当物体处于平衡状态时，物体的速度会有什么特点呢？ 有同学说可以等于零也可以是保持某个速度不变，非常好，那么加速度又有什么特点呢？ 无论是v=0 或v不变，我们可以发现它们的加速度都会等于零。 这就是平衡状态时的运动学特征。 所以说，我们在判断一个物体是否处于平衡状态时可以从速度和加速度的方面来进行判断。 只要这个物体满足速度等于0或不变，且加速度等于0则就是处于平衡状态。 如图，地面光滑，物体以速度与原来静止的物体发生弹性碰撞，碰后它们的速度分别为和。 由机械能守恒得： …… ② 分析：由动量守恒得： …… ① 联立①②得： 下面我们分析一下，发生弹性碰撞的两个物体，由于质量不同，碰撞后的速度将会有哪些特点？ 物体什么时候才会处于平衡状态呢？ 请大家阅读书本告诉老师你们所找到的答案是什么？ 大家阅读的都很仔细，书上说：当物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。 也就是说，当物体满足静止或匀速直线运动状态中的一个则处于平衡状态。 生活中，处于平衡状态的物体随处可见， 老师举个例子，例如书桌上放置的书本或其它物品静止不动，我们可以说它们是处于平衡状态， 再比如随传送带匀速运动的物体，我们可以说物体处于平衡状态。 同学们还需要注意：缓慢的直线移动可认为是匀速直线运动。 现在，我们理解了什么是平衡状态，接下来请同学们思考当物体处于平衡状态时，物体的速度会有什么特点呢？ 有同学说可以等于零也可以是保持某个速度不变，非常好，那么加速度