1.4 弹性碰撞与非弹性碰撞 课件-2025-2026学年高二上学期物理鲁科版选择性必修第一册

该高中物理课件聚焦弹性碰撞和非弹性碰撞，系统讲解碰撞的分类、规律及判断方法，通过保龄球碰撞球瓶实例导入，以动量守恒为基础搭建学习支架，帮助学生衔接动量守恒定律与碰撞类型分析的知识脉络。 其亮点在于结合动碰静模型分类讨论（等质量、大球碰小球等）和碰撞可能性三原则，体现物理观念中的能量与运动相互作用观念，科学思维中的模型建构与科学推理。例题与思考讨论结合，结构化小结助力学生系统掌握，教师可高效实施教学，提升学生分析解决问题能力。

接下来我们来做一次大胖小的情况。来吧。好。好，同学们看碰撞之后，小球和大球沿着大球初始的运动方向继续前进。好。没有问题。我再给同学们演示一次。好。准备。好一样的。情况。 这是一个加了配重的大滑块和很轻的小滑块，用大滑块去碰撞，保持静止状态的小滑块。可以看到，碰撞后，大滑块的运动速度几乎不变，而小滑块却以几乎两倍的速度运动起来。 nullnull@timpopoupi6 wp四面uwww四uu四四四os 55 60 65 70 75 80 85第一章 动量及其守恒定律 Impulse-Momentum 学习目标 根据碰撞中应遵循的三个原则，会对碰撞的可能性进行判断 根据不同类型碰撞的能量转化特点，会对碰撞分类 03 01 重点 能通过实例分析弹性碰撞和非弹性碰撞的有关问题 02 重点 难点 不同类型的碰撞 01 ②特点：碰撞后物体的形变完全恢复，碰撞过程中系统机械能守恒。 即：Ek1=Ek2 (1)弹性碰撞 弹性形变 ①定义：碰撞过程中系统机械能守恒。即碰撞前后系统的总动能相等。 碰撞的分类 碰撞的特点 碰撞时相互作用时间很短，碰撞物体间的作用力远大于外力，系统的动量守恒。 公司logo 公司logo 核心知识 碰撞过程中机械能有损失。 ②特点：碰撞后不能完全恢复形变，碰撞过程中系统机械能减少。 即：Ek1>Ek2 (2)非弹性碰撞 非弹性形变 橡皮泥球碰撞时，它们的碰撞是非弹性碰撞。 (3)完全非弹性碰撞 ①定义：非弹性碰撞中，如果碰撞后物体结合在一起，系统的动能损失最大，这种碰撞称为完全非弹性碰撞。 ②特点：碰撞时物体的形变是非弹性形变，系统动量守恒，动能损失最大。 子弹射入并停留在木块中，可看作完全非弹性碰撞。 1、如图所示，光滑水平面上一只质量为5.0 kg的保龄球，撞上一只原来静止、质量为1.5 kg的球瓶。此后球瓶以3.0 m/s的速度向前飞出，而保龄球以2.0 m/s的速度继续向前运动，求： (1)碰撞前保龄球的速度大小； (2)通过计算判断该碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞。 答案　 (1) 2.9 m/s　 (2)非弹性碰撞 例题 (2)保龄球和球瓶组成的系统初、末动能分别为 Ek0＝M＝21.025 J Ek1＝Mv1'2＋m＝16.75 J 因为Ek1<Ek0，所以该碰撞为非弹性碰撞。 (1)设碰撞前保龄球的速度为v1，选定向前为正方向，根据动量守恒定律有Mv1＝Mv1'＋mv2 解得v1＝2.9 m/s 判断碰撞类型的思路 明确研究对象 找准初、末状态 列动量守恒方程 计算碰撞前、后的总动能 发生碰撞的两个（或多个）物体为系统 选正方向，确定矢量方向 总动能不变——弹性碰撞 总动能减小——非弹性碰撞 碰撞后攻速——完全非弹性碰撞 公司logo 公司logo 总结提升 弹性碰撞 02 两个小球相碰，碰撞之前球的运动速度与两球心的连线在同一条直线上，碰撞之后两球的速度仍会沿着这条直线，这种碰撞称为正碰，也叫作 对心碰撞或一维碰撞。 1.正碰   A B m2 m1 m2 m1 m2 m1 A B 公司logo 公司logo 核心知识 (1)碰撞规律：动量守恒定律和机械能守恒定律，即 2.弹性碰撞——动碰静模型 若质量为m1的A物体以速度v1与原来静止的质量为m2的B物体发生弹性正碰，碰后速度分别为v1'和v2' v2'= v1 v1'= v1 (2)碰撞结果： m1v1=m1v1'+m2v2' m1=m1v1'2+m2v2'2 公司logo 公司logo 核心知识 试讨论m1m2质量关系不同时，两物体碰后速度有什么特点？ m1=m2 v1'=0，v2'=v1 碰撞后两物体速度互换 等质量碰撞 公司logo 公司logo 思考与讨论 m1>m2 v1' >0，v2' >0 v1' 和v2' 都与v1方向相同 大球碰小球 m1<m2 v1'<0 v1'与v1方向相反 小球碰大球 m1≫m2 v1'=v1，v2'=2v1 m1≪m2 v1'=-v1，v2'=0 2.质量m1＝4 kg、速度v0＝3 m/s的A球与质量m2＝2 kg且静止的B球在光滑水平面上发生正碰。若发生弹性碰撞，碰后A、B两球速度分别为多少？ 答案　1 m/s　4 m/s 两球发生弹性碰撞，则满足动量守恒和机械能守恒， 有m1v0＝m1v1＋m2v2 m1m1m2 代入数据解得v1＝1 m/s，v2＝4 m/s。 例题 非弹性碰撞 03 在【例2】中(1)如果A、B碰撞后粘在一起，则碰后A、B一起运动的速度为多大？此时系统动能损失为多少？ 答案　由m1v0＝(m1＋m2)v得v＝2 m/s ΔE＝m1(m1＋m2)v2＝6 J。 (2)若碰撞过程中，系统动能损失情况未知，则碰撞后B球的速度在什么范围内？ 答案　2 m/s≤vB≤4 m/s 公司logo 公司logo 思考与讨论 一动一静碰撞问题的讨论 质量为m1的球a以速度v1和静止的质量为m2的球b发生正碰，碰后球a、b的速度分别为v1'和v2'。根据能量损失情况不同，讨论碰后可能出现的情况如下： 弹性碰撞 v1'=v1 v2'=v1 完全非弹性碰撞 v1'=v2'=v1 公司logo 公司logo 总结提升 一般情况下（即非弹性碰撞） v1≤v2'≤v1 v1≤v1'≤v1 碰撞的可能性 04 请从动量守恒、能量守恒及碰撞前后两物体速度关系的角度，分析碰撞能发生需满足的条件。 碰撞能发生遵从的三个原则 原则一：系统动量守恒 公式：p1+p2=p1'+p2' 说明：在碰撞过程中， 系统的总动量保持不变 原则二：系统动能不增加 公式：Ek1+Ek2≥Ek1'+Ek2' 说明：碰撞后的总动能不会大于碰撞前的总动能：+≥+ 公司logo 公司logo 核心知识 原则三：速度要合理 情况二：碰前两物体同向运动 情况一：碰前两物体相向运动 碰后两物体除均静止外， 至少有一个物体的运动 方向发生改变。 碰前一定满足v后>v前。 碰后两物体反向运动 或v后'≤v前'的同向运动。 3.如图所示，质量和大小完全相同的A、B两球，在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，以水平向右为正方向，A球的速度是vA＝8 m/s，B球的速度vB＝－2 m/s，一段时间后A、B两球发生对心碰撞。碰撞之后A、B两球的速度vA'、vB'，不可能的是 A.vA'＝－2 m/s，vB'＝8 m/s B.vA'＝3 m/s，vB'＝3 m/s C.vA'＝2 m/s，vB'＝4 m/s D.vA'＝7 m/s，vB'＝－1 m/s √ 例题 由题意可知，两小球碰撞前总动量为p＝mvA＋mvB＝6m，总动能为Ek＝mm＝34m，若碰后vA'＝－2 m/s，vB'＝8 m/s，总动量为p'＝mvA'＋mvB'＝6m，总动能为Ek'＝mvA'2＋mvB'2＝34m，此次碰撞符合动量守恒定律，动能不增加，故A不符合题意； 若碰后vA'＝3 m/s，vB'＝3 m/s，总动量为p'＝mvA'＋mvB'＝6m，总动能为Ek'＝mvA'2＋mvB'2＝9m，此次碰撞符合动量守恒定律，动能不增加，故B不符合题意； 若碰后vA'＝2 m/s，vB'＝4 m/s，总动量为p'＝mvA'＋mvB'＝6m，总动能为Ek'＝mvA'2＋mvB'2＝10m，此次碰撞符合动量守恒定律，动能不增加，故C不符合题意； 若碰后vA'＝7 m/s，vB'＝－1 m/s，即碰撞后，两小球运动方向都不改变，不符合实际，故D符合题意。 分析碰撞可能性问题的思路 1.对一个给定的碰撞，首先要看动量是否守恒，再看总机械能是否增加。 2.注意碰后的速度关系是否合理。 3.要灵活运用Ek= 和p =两个关系式。 公司logo 公司logo 总结提升 弹性碰撞与非弹性碰撞 碰撞的分类 一动碰一静讨论 碰撞可能性问题 m1=m2 m1>m2 m1<m2 碰撞后两物体速度互换 v1' 和v2' 都与v1方向相同 v1'与v1方向相反 原则一：系统动量守恒 原则二：系统动能不增加 原则三：速度要合理 弹性碰撞 非弹性碰撞 完全非弹性碰撞 机械能守恒 机械能减少 动能损失最大 课堂小结 本课结束 Keep Thinking! Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 $这是一个加了配重的大滑块，使其保持静止状态。一个质量小得多的小滑块运动过来与大滑块发生碰撞后反弹回去。可以看到大滑块只获得了很小的速度，而小滑块则几乎以等大的速度返回。 nullnullnull50 55 65 80 85nullnullnullnull