1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞（课件）-【上好课】2024-2025学年高二物理同步精品课堂（人教版2019选择性必修第一册）

第一章：第5节 弹性碰撞和非弹性碰撞 高中物理选择性必修第一册 主讲老师：××× 目录 CONTENT 高中物理选择性必修第一册 弹性碰撞和非弹性碰撞 弹性碰撞的实例分析 新课引入 01. 高中物理选择性必修第一册 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…… 特点：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。 新课引入 02. 高中物理选择性必修第一册 新课引入 03. 高中物理选择性必修第一册 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？ 弹性碰撞与 非弹性碰撞 第一部分 高中物理选择性必修第一册 实验 01. 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。 高中物理选择性必修第一册 实验数据处理 02. 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 2 3 高中物理选择性必修第一册 问题探究 03. 看两次摆角是否相同 问题:如何探寻两球碰撞前后有无机械能损失？ 高中物理选择性必修第一册 弹性碰撞 04. 2.规律： 1.概念：如果系统在碰撞前后动能不变，这类碰撞叫作弹性碰撞 （elastic collision）。 动量守恒 机械能守恒 高中物理选择性必修第一册 问题探究 05. 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 由动量守恒定律： 碰撞前系统总动能： 碰撞后系统总动能： 碰撞过程有机械能损失 高中物理选择性必修第一册 2.规律： 动量守恒 机械能 不守恒 或 非弹性碰撞 06. 1.概念：如果系统在碰撞前后动能减少，这类碰撞叫作非弹性碰撞 （inelastic collision）。 高中物理选择性必修第一册 完全非弹性碰撞 07. 2.规律： 1.概念：碰撞后两物粘合在一起，以共同速度运动。 动量守恒 机械能不守恒 高中物理选择性必修第一册 碰撞过程演示 08. 碰撞过程中能量与形变量的演变——碰撞过程的“慢镜头” 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 高中物理选择性必修第一册 碰撞情境剖析1——动碰静 09. v1 静止 m1 m2 v2’ m2 动量守恒： 机械能守恒: 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’ m1 高中物理选择性必修第一册 分类讨论 10. 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) 弹性碰撞 高中物理选择性必修第一册 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？ 碰撞情境剖析2——动碰动 11. 高中物理选择性必修第一册 碰撞三原则 12. 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。 弹性碰撞的 实例分析 第二部分 高中物理选择性必修第一册 两种不同的碰撞 01. 1.对心碰撞——正碰： 2.非对心碰撞——斜碰： 碰前运动速度与两球心连线处于同一直线上 碰前运动速度与两球心连线不在同一直线上 高中物理选择性必修第一册 碰撞中的弹簧模型 02. 1.弹簧处于最长(最短)状态时，两物体速度相等，弹性势能最大： （1）动量守恒：