1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞-【物理优课PPT】高中物理选择性必修第一册同步PPT课件（人教版2019）

collision 人教版（2019） 高中物理选择性必修 第一册：第一章动量守恒定律 授课老师：物理优课PPT Elastic collision and inelastic collision 1.了解弹性碰撞和非弹性碰撞 2.会分析具体实例中的碰撞特点及类型。 3.会用动量、能量的观点解决生产生活中与一维碰撞相关的实际问题 1.核心素养 科学思维：建立碰撞模型分析解决实际问题。 科学探究：通过实验探究弹性碰撞与非弹性碰撞的能量问题。 2.关键能力 物理建模能力和分析推理能力。 情境导入 台球碰撞 冰壶运动 分子碰撞 汽车碰撞 网球撞球拍 陨石坠落 在各种碰撞中能量又是怎样的呢？ 情境导入 时间很短，作用力很大，运动状态变化很大。内力远大于外力，所以碰撞过程可以认为动量守恒。 特 点 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，羽毛球受球拍撞击而改变运动状态… 情境导入 有些碰撞碰后分开，有些碰撞碰后粘在一起；有些碰撞沿一条直线，有些碰不在一条直线上；有些碰撞过程可能机械能守恒，有些过程机械能可能不守恒……那么，在各种碰撞中能量又是如何变化的呢？ 一、弹性碰撞和非弹性碰撞 二、弹性碰撞实例分析 三、碰撞中的弹簧模型 四、板块模型 五、滑块—圆弧槽（斜面）模型 六、课堂小结 七、课后练习 一、弹性碰撞和非弹性碰撞 如图，滑轨上有两辆安装了弹性碰撞架的小车，它们发生碰撞后改变了运动状态。测量两辆小车的质量以及它们碰撞前后的速度，研究碰撞前后总动能的变化情况。 一、弹性碰撞和非弹性碰撞 一、弹性碰撞和非弹性碰撞 问题1：如何探寻两球碰撞前后有无机械能损失？ 一、弹性碰撞和非弹性碰撞 (1)特点：碰撞过程中机械能守恒的碰撞 1.弹性碰撞： 看两次摆角是否相同 动量守恒 机械能守恒 (2)规律： 一、弹性碰撞和非弹性碰撞 问题2：光滑水平面上 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，以速度 v’继续前进。 v 静止 m m v’ 2m 碰撞过程有机械能损失 碰撞后系统总动能： 由动量守恒定律： 碰撞前系统总动能： 碰撞后两物粘合在一起，以共同速度运动。 一、弹性碰撞和非弹性碰撞 2.完全非弹性碰撞 (2)规律： (1)特点：碰撞过程中机械能损失最大 动量守恒 机械能不守恒 一、弹性碰撞和非弹性碰撞 3.非弹性碰撞 (1)特点：碰撞过程中有机械能损失 (2)规律： 动量守恒 机械能 不守恒 或 一、弹性碰撞和非弹性碰撞 v1 v共 弹性碰撞 非弹性碰撞 完全非弹性碰撞 能够完全恢复形变 不能够完全恢复形变 粘合在一起运动 碰撞过程中能量与形变量的演变——碰撞过程的“慢镜头” 一、弹性碰撞和非弹性碰撞 二、弹性碰撞实例分析 三、碰撞中的弹簧模型 四、板块模型 五、滑块—圆弧槽（斜面）模型 六、课堂小结 七、课后练习 二、弹性碰撞实例分析 情景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’ 。用 m1、m2、v1 表示 v1’和 v2’ 的公式。 v1 静止 m1 m2 v1’ m1 动量守恒 机械能守恒 二、弹性碰撞实例分析 结论：弹性碰撞 (1) 当m1＝m2时，v1′＝0，v2′＝v1(质量相等，速度交换) (2) 当m1＞m2时，v1′＞0，v2′＞0，且v2′＞v1′(大碰小，一起跑) (3) 当m1＜m2时，v1′＜0，v2′＞0(小碰大，要反弹) (4) 当m1≫m2时，v1′＝v0，v2′＝2v1(极大碰极小，大不变，小加倍) (5) 当m1≪m2时，v1′＝－v1，v2′＝0(极小碰极大，小等速率反弹，大不变) 二、弹性碰撞实例分析 情景2——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，若它们能发生碰撞（为一维弹性碰撞），碰撞后它们的速度分别为 v1’和 v2’ 分别是多大？ 动量守恒 机械能守恒 思考： 若 v2=0 时，结论与前面的是否相同？ 二、弹性碰撞实例分析 (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。 碰撞三原则： 二、弹性碰撞实例分析 1.对心碰撞——正碰： 碰前运动速度与两球心连线处于同一直线上 2.非对心碰撞——斜碰： 碰前运动速度与两球心连线不在同一直线上 一