物理：第一章第一節(jié)《物體的碰撞》課件ppt(粵教版選修3-5)(共20張PPT)

1、一、生活中的各種碰撞現(xiàn)象一、生活中的各種碰撞現(xiàn)象打打臺(tái)臺(tái)球球汽車碰撞實(shí)驗(yàn)汽車碰撞實(shí)驗(yàn)打打樁樁機(jī)機(jī)打打樁樁釘釘釘釘子子飛飛鳥鳥撞撞飛飛機(jī)機(jī)拳拳擊擊打打網(wǎng)網(wǎng)球球二、碰撞的特點(diǎn)二、碰撞的特點(diǎn)1、相互作用時(shí)間極短。、相互作用時(shí)間極短。、相互作用力極大，即內(nèi)力遠(yuǎn)大于、相互作用力極大，即內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，遵循動(dòng)量守恒定律。外力，遵循動(dòng)量守恒定律。、碰前總動(dòng)能大于或等于碰后總動(dòng)、碰前總動(dòng)能大于或等于碰后總動(dòng)能，能， 即即EK EK2。（1）按運(yùn)動(dòng)形式）按運(yùn)動(dòng)形式對(duì)心碰撞（正碰）：碰撞前后，物體的運(yùn)對(duì)心碰撞（正碰）：碰撞前后，物體的運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上。動(dòng)方向在同一直線上。非對(duì)心碰撞（斜碰）：非對(duì)心碰撞（斜碰）

2、：碰撞前后，碰撞前后，物體的運(yùn)動(dòng)方向不在同一直線上。物體的運(yùn)動(dòng)方向不在同一直線上。三、碰撞的分類三、碰撞的分類（2）按能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系：）按能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系：彈性碰撞：彈性碰撞：非彈性碰撞：非彈性碰撞：完全非彈性碰撞：完全非彈性碰撞：EK= EK2 （能夠完全恢復(fù)形變）（能夠完全恢復(fù)形變）EK EK2（不能夠完全恢復(fù)形變）（不能夠完全恢復(fù)形變）EK損失最大（粘合在一起運(yùn)動(dòng)）損失最大（粘合在一起運(yùn)動(dòng)）例例1、一個(gè)質(zhì)量為、一個(gè)質(zhì)量為2kg的小球的小球A以以 V0=3m/s的速度與一的速度與一個(gè)靜止的、質(zhì)量為個(gè)靜止的、質(zhì)量為1kg的小球的小球B正碰，試根據(jù)一下數(shù)據(jù)，正碰，試根據(jù)一下數(shù)據(jù)，分析碰撞性質(zhì)：分

3、析碰撞性質(zhì)：（1）碰后小球）碰后小球A、B的速度均為的速度均為2m/s（2）碰后小球）碰后小球A的速度為的速度為1m/s，小球，小球B的速度為的速度為4m/s針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練1：甲、乙兩滑塊：甲、乙兩滑塊,質(zhì)量分別為質(zhì)量分別為3m和和m,以相同以相同速率速率v在光滑面上相向運(yùn)動(dòng)在光滑面上相向運(yùn)動(dòng),發(fā)生碰撞發(fā)生碰撞.碰撞后碰撞后,甲滑塊靜甲滑塊靜止不動(dòng)止不動(dòng),乙滑塊反向運(yùn)動(dòng)，且速度大小為乙滑塊反向運(yùn)動(dòng)，且速度大小為2v，那這次碰，那這次碰撞是（撞是（ ）A、彈性碰撞、彈性碰撞 B.非彈性碰撞非彈性碰撞 C.完全非彈性碰撞完全非彈性碰撞 D.條件不足，無法確定條件不足，無法確定.非彈性碰撞非彈性碰

4、撞彈性碰撞彈性碰撞A一、沖量一、沖量1.定義：物體受到的力與力的作用時(shí)間的乘積定義：物體受到的力與力的作用時(shí)間的乘積2.定義式：定義式：I=Ft3.單位：牛單位：牛秒（秒（Ns）4.矢量：與力的方向相同矢量：與力的方向相同二、動(dòng)量二、動(dòng)量1.定義：物體的質(zhì)量定義：物體的質(zhì)量m和速度和速度v的乘積的乘積2.公式：公式：p=mv3.單位：千克單位：千克米米/秒（秒（kgm/s)4. 矢量性：動(dòng)量的方向與速度方向相同矢量性：動(dòng)量的方向與速度方向相同動(dòng)量的大小就具有了正負(fù)動(dòng)量的大小就具有了正負(fù) 5. 瞬時(shí)性：因?yàn)樗俣染哂兴矔r(shí)性瞬時(shí)性：因?yàn)樗俣染哂兴矔r(shí)性三、動(dòng)量的變化量：末動(dòng)量與初動(dòng)量的差三、動(dòng)量的變化

5、量：末動(dòng)量與初動(dòng)量的差PP2P1（矢量式）（矢量式）1、初動(dòng)量、末動(dòng)量在同線時(shí)，規(guī)定正方向、初動(dòng)量、末動(dòng)量在同線時(shí)，規(guī)定正方向，進(jìn)進(jìn)2、初動(dòng)量、末動(dòng)量不同線時(shí)，用平行四邊、初動(dòng)量、末動(dòng)量不同線時(shí)，用平行四邊形法則求矢量形法則求矢量代數(shù)運(yùn)算代數(shù)運(yùn)算. 3、矢量：與速度變化的方向相同、矢量：與速度變化的方向相同例例2、羽毛球是速度較快的球類運(yùn)動(dòng)之一、羽毛球是速度較快的球類運(yùn)動(dòng)之一,運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)員扣殺羽毛球的速度可達(dá)員扣殺羽毛球的速度可達(dá)342km/h，假設(shè)球飛，假設(shè)球飛來的速度為來的速度為90km/h，運(yùn)動(dòng)員講球以，運(yùn)動(dòng)員講球以342km/h的的速度反向擊回。設(shè)羽毛球的質(zhì)量為速度反向擊回。設(shè)羽毛球的質(zhì)

6、量為5g,試求：試求：（1）運(yùn)動(dòng)員擊球過程中羽毛球的動(dòng)量變化量）運(yùn)動(dòng)員擊球過程中羽毛球的動(dòng)量變化量（2）在運(yùn)動(dòng)員的這次扣殺中，羽毛球的速度）在運(yùn)動(dòng)員的這次扣殺中，羽毛球的速度變化、動(dòng)能變化各是多少？變化、動(dòng)能變化各是多少？針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練2：質(zhì)量為：質(zhì)量為0.5kg的物體，運(yùn)動(dòng)速度為的物體，運(yùn)動(dòng)速度為3m/s，它，它在一個(gè)變力作用下速度變?yōu)樵谝粋€(gè)變力作用下速度變?yōu)?m/s，方向和原來方向相反，方向和原來方向相反，則這段時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的變化量為（）則這段時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的變化量為（）A5kg.m/s，方向與原運(yùn)動(dòng)方向相反，方向與原運(yùn)動(dòng)方向相反 B5kg.m/s，方向與原運(yùn)動(dòng)方向相同，方向與原運(yùn)動(dòng)方向相同

7、C2kg.m/s，方向與原運(yùn)動(dòng)方向相反，方向與原運(yùn)動(dòng)方向相反 D2kg.m/s，方向與原運(yùn)動(dòng)方向相同，方向與原運(yùn)動(dòng)方向相同 A四、動(dòng)量定理四、動(dòng)量定理1、內(nèi)容：物體所受合外力的沖量等于物體動(dòng)量的改變、內(nèi)容：物體所受合外力的沖量等于物體動(dòng)量的改變量量2、公式：、公式：Ft=mv-mv3、理解：、理解：（1）矢量式，規(guī)定正方向）矢量式，規(guī)定正方向（2）動(dòng)量定理反映了合外力的沖量是動(dòng)量變化的原因）動(dòng)量定理反映了合外力的沖量是動(dòng)量變化的原因（3）公式中的）公式中的F是物體所受的合外力，若合外力的變是物體所受的合外力，若合外力的變力，則力，則F應(yīng)是合外力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值應(yīng)是合外力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值

8、例例3、在水平力、在水平力F=30N的作用力下的作用力下,質(zhì)量質(zhì)量m=5Kg的物體的物體由靜止開始沿水平面運(yùn)動(dòng)由靜止開始沿水平面運(yùn)動(dòng).已知物體與水平面間的動(dòng)摩已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因素為擦因素為0.2，若力，若力F在作用在作用6s后撤去后撤去,求此時(shí)的速度；求此時(shí)的速度；撤去撤去F后物體還能向前運(yùn)動(dòng)多長時(shí)間才停止后物體還能向前運(yùn)動(dòng)多長時(shí)間才停止?（g=10m/s2） 針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練3、質(zhì)量為、質(zhì)量為m=70kg的撐桿跳高運(yùn)動(dòng)員從的撐桿跳高運(yùn)動(dòng)員從h=5.0m高處落到海綿墊上，經(jīng)高處落到海綿墊上，經(jīng)t1=1s后停止，后停止，則該運(yùn)動(dòng)員身體受到的平均沖力為則該運(yùn)動(dòng)員身體受到的平均沖力為_N，

9、如，如果是落到普通沙坑中，經(jīng)果是落到普通沙坑中，經(jīng)t2=0.1s停下，則沙坑停下，則沙坑對(duì)運(yùn)動(dòng)員的平均沖力為對(duì)運(yùn)動(dòng)員的平均沖力為_N(取取g=10m/s2) 動(dòng)量守恒定律內(nèi)力：內(nèi)力：外力：外力：系統(tǒng)：系統(tǒng)：基本概念基本概念由相互作用的物體組成由相互作用的物體組成系統(tǒng)中各物體間的相互作用系統(tǒng)中各物體間的相互作用力力外部其他物體對(duì)系統(tǒng)的作用外部其他物體對(duì)系統(tǒng)的作用力力1、如果某個(gè)物體不受外力作用或、如果某個(gè)物體不受外力作用或者所受外力之和為零，這個(gè)物體的動(dòng)者所受外力之和為零，這個(gè)物體的動(dòng)量有沒有變化？量有沒有變化？ 2、對(duì)于相互作用的物體組成研究、對(duì)于相互作用的物體組成研究系統(tǒng)系統(tǒng), 是不是也是這

10、樣呢是不是也是這樣呢?問題思考問題思考情景問題兩個(gè)小球在光滑水平面上碰撞兩個(gè)小球在光滑水平面上碰撞理論推導(dǎo)碰撞時(shí)碰撞時(shí)1 1球和球和2 2球所受平均作用力分球所受平均作用力分 別是別是F F1 1和和F F2 2, ,作用時(shí)間作用時(shí)間t t：即即 得得或或22 22 2F tm vm v 1 11 12 22 2()m vm vm vm v 1 12 21 12 2m vm vm vm v 1212pppp1212pppp1212pppp1212pppp1212pppp1212pppp1212pppp 11 11 1F tm vm v 相互作用的物體所組成的系統(tǒng)，如相互作用的物體所組成的系統(tǒng)，

11、如果不受外力的作用，或它們所受外力和果不受外力的作用，或它們所受外力和為零，則系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。這個(gè)為零，則系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。這個(gè)結(jié)論叫做結(jié)論叫做 用用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示為：數(shù)學(xué)表達(dá)式表示為： F外外 = 0時(shí)，時(shí)， p= p適用條件：適用條件：1. 系統(tǒng)不受外力；系統(tǒng)不受外力；2. 系統(tǒng)受外力，但外力的矢量和為零；系統(tǒng)受外力，但外力的矢量和為零；3. 系統(tǒng)所受合外力不為零系統(tǒng)所受合外力不為零, 但內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大但內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大 于外力；于外力；4. 當(dāng)系統(tǒng)在某個(gè)方向滿足上述三點(diǎn)一當(dāng)系統(tǒng)在某個(gè)方向滿足上述三點(diǎn)一, 則則 這個(gè)方向上動(dòng)量守恒這個(gè)方向上動(dòng)量守恒二、矢量性：動(dòng)量守恒定律是一個(gè)矢量二、矢量

12、性：動(dòng)量守恒定律是一個(gè)矢量1. 小到微觀粒子，大到天體小到微觀粒子，大到天體2. 不僅適用于低速運(yùn)動(dòng)，適用于高速運(yùn)動(dòng)不僅適用于低速運(yùn)動(dòng)，適用于高速運(yùn)動(dòng)三、相對(duì)性：動(dòng)量守恒定律表達(dá)式中所三、相對(duì)性：動(dòng)量守恒定律表達(dá)式中所有物理量均為同一參考系對(duì)應(yīng)的值。有物理量均為同一參考系對(duì)應(yīng)的值。五、普適性：動(dòng)量守恒定律適用范圍五、普適性：動(dòng)量守恒定律適用范圍對(duì)動(dòng)量守恒定律的理解對(duì)動(dòng)量守恒定律的理解一、系統(tǒng)性：兩個(gè)或兩個(gè)以上的系統(tǒng)一、系統(tǒng)性：兩個(gè)或兩個(gè)以上的系統(tǒng)四、同時(shí)性：四、同時(shí)性：v1、 v2指碰撞前的速度指碰撞前的速度v1、v2指碰撞后的速度指碰撞后的速度動(dòng)動(dòng)量量守守恒恒定定律律基基本本概概念念動(dòng)動(dòng)量量守守恒恒定定律律系統(tǒng)：由相互作用的物體組成系統(tǒng)：由相互作用的物體組成內(nèi)力：系統(tǒng)中各物體間的相互作用力內(nèi)力：系統(tǒng)中各物體間的相互作用力外力：外部其他物體對(duì)系統(tǒng)的作用力外力：外部其他物體對(duì)系統(tǒng)的作用力內(nèi)容：一個(gè)系統(tǒng)不受外力或外力之和為內(nèi)容：一個(gè)系統(tǒng)不受外力或外力之和為 零零, 系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變.表達(dá)式：表達(dá)式：條件條件: 系統(tǒng)不受外力或所受外力之和為零系統(tǒng)不受外力或所受外力之和為零210ppppp 1. 小到微觀粒子，大到天體小到微觀粒子，大到天體2. 不僅適用于低速運(yùn)動(dòng)，也不僅適用于