彈性碰撞和非彈性碰撞課件-高二上學(xué)期物理人教版選擇性

高中物理選修一演講者：曹雄1.5

碰撞目錄一、彈性碰撞和非彈性碰撞二、彈性碰撞的實例分析【PART.01】一、彈性碰撞和非彈性碰撞問題引入01碰撞碰撞是自然界中常見的現(xiàn)象。隕石撞擊地球而對地表產(chǎn)生破壞，網(wǎng)球受球拍撞擊而改變運動狀態(tài)……物體碰撞中動量的變化情況，前面已進行了研究。那么，在各種碰撞中能量又是如何變化的？實驗：探究不同碰撞前后物體能量的變化01碰撞2.數(shù)據(jù)處理（環(huán)節(jié)一：質(zhì)量不同裝有彈性碰撞架的滑塊發(fā)生碰撞后分開）質(zhì)量m（g）速度v(cm/s)次數(shù)A滑塊m1B滑塊m2A碰前v1B碰前v2A碰后v'1B碰后v'21275.5175.556.0012.867.3274.7016.589.2392.0022.7108.3實驗：探究不同碰撞前后物體能量的變化01碰撞總動能次數(shù)

碰前

碰后10.0430.002+0.040=0.04220.0770.005+0.071=0.07630.1160.007+0.103=0.110實驗結(jié)論：在誤差允許范圍內(nèi)，碰撞后，系統(tǒng)動能不變2.數(shù)據(jù)處理（環(huán)節(jié)一：質(zhì)量不同裝有彈性碰撞架的滑塊發(fā)生碰撞后分開）實驗：探究不同碰撞前后物體能量的變化01碰撞2.數(shù)據(jù)處理（環(huán)節(jié)二：質(zhì)量不同且貼有膠布的滑塊發(fā)生碰撞后不分開）質(zhì)量m速度v次數(shù)A滑塊m1B滑塊m2A碰前v1B碰前v2A碰后v'1B碰后v'21270.0168.079.0045.845.8289.0054.154.13142.4087.487.4實驗：探究不同碰撞前后物體能量的變化01碰撞總動能次數(shù)

碰前

碰后10.0840.028+0.018=0.04620.1070.040+0.025=0.06530.2730.103+0.064=0.167實驗結(jié)論：碰撞后，系統(tǒng)動能減少2.數(shù)據(jù)處理（環(huán)節(jié)二：質(zhì)量不同且貼有膠布的滑塊發(fā)生碰撞后不分開）碰撞的分類02碰撞根據(jù)碰撞前后兩物體總動能是否變化，可將碰撞分為彈性碰撞和非彈性碰撞兩類。質(zhì)量不同裝有彈性碰撞架的滑塊發(fā)生碰撞后分開，在誤差允許范圍內(nèi)，碰撞后，系統(tǒng)動能不變質(zhì)量不同且貼有膠布的滑塊發(fā)生碰撞后不分開，碰撞后，系統(tǒng)動能減少碰撞的分類02碰撞如果系統(tǒng)在碰撞前后動能不變，這類碰撞叫作彈性碰撞。1、彈性碰撞：2.規(guī)律：動量守恒動能守恒(機械能守恒)碰撞的分類02碰撞鋼球、玻璃球碰撞時，機械能損失很小，它們的碰撞可以看作彈性碰撞。碰撞的分類02碰撞v靜止mmv’2m【例1】光滑水平面上，兩個物體的質(zhì)量都是m,碰撞以前一個物體靜止,另一個以速度v向它撞去。碰撞以后兩個物體粘在一起,成為一個質(zhì)量為2m的物體，以一定的速度繼續(xù)前進。碰撞后該系統(tǒng)的總動能是否會有損失？根據(jù)動量守恒定律：碰撞后的共同速度：碰撞前的總動能：碰撞后的總動能：碰撞過程有機械能損失碰撞的分類02碰撞橡皮泥球之間的碰撞是非彈性碰撞2、非彈性碰撞：

如果系統(tǒng)在碰撞前后動能減少，這類碰撞叫作非彈性碰撞。2.規(guī)律：動量守恒動能損失(機械能不守恒)碰撞的分類02碰撞3、完全非彈性碰撞

碰撞后兩物粘合在一起，以共同速度運動。2.規(guī)律：動量守恒動能損失最嚴(yán)重：碰撞過程演示03碰撞碰撞過程中能量與形變量的演變——碰撞過程的“慢鏡頭”v1v共彈性碰撞非彈性碰撞完全非彈性碰撞能夠完全恢復(fù)形變不能夠完全恢復(fù)形變粘合在一起運動碰撞情境剖析1——動碰靜04碰撞1、動碰靜：

物體m1以速度v1與原來靜止的物體m2發(fā)生彈性碰撞，碰撞后它們的速度分別為v1’

和v2’

。請用m1、m2、v1表示v1’

和v2’

的公式。動量守恒：機械能守恒:碰撞情境剖析1——動碰靜04碰撞彈性碰撞（1）若m1大于m2：則兩球碰撞之后將同方向運動；向右運動；向右運動；若m1遠大于m2，即m2可忽略：初速度；2倍初速度；碰撞情境剖析1——動碰靜04碰撞彈性碰撞（2）若m1小于m2：則兩球碰撞之后將反方向運動；向左運動；向右運動；若m1遠小于m2，即m1可忽略：原速反彈；靜止不動；碰撞情境剖析1——動碰靜04碰撞（3）若m1等于m2：則兩球碰撞之后將互換速度；靜止不動；等于小球1的初速度；碰撞情境剖析1——動碰靜04碰撞1.當(dāng)m1＝m2時，v1′＝0，v2′＝v1(質(zhì)量相等，速度交換)2.當(dāng)m1＞m2時，v1′＞0，v2′＞0，且v2′＞v1′(大碰小，一起跑)3.當(dāng)m1＜m2時，v1′＜0，v2′＞0(小碰大，要反彈)4.當(dāng)m1?m2時，v1′＝v0，v2′＝2v1(極大碰極小，大不變，小加倍)5.當(dāng)m1?m2時，v1′＝－v1，v2′＝0(極小碰極大，小等速率反彈，大不變)彈性碰撞碰撞情境剖析2——動碰動05碰撞若在一光滑水平面上有兩個質(zhì)量分別為m1、m2的剛性小球A和B，以初速度v1、v2運動，若它們能發(fā)生碰撞（為一維彈性碰撞），碰撞后它們的速度分別為v1’和v2’

分別是多大？動量守恒機械能守恒思考：若v2=0時，結(jié)論與前面的是否相同？碰撞的可能性判斷06碰撞v1m1m2v21.系統(tǒng)動量守恒：2.系統(tǒng)動能不增加：內(nèi)力遠大于外力機械能守恒或損失或者符合實際情況3.同向運動相碰：且相向運動：碰后至少有一個物體要反向（不能再次碰撞）正碰與斜碰07碰撞碰撞前碰撞后v'1m1m2v'2v1