高中物理(新教材)選修1課件4：1 5 彈性碰撞和非彈性碰撞 人教版

5彈性碰撞和非彈性碰撞第一章動量守恒定律碰撞是自然界中常見的現象,你能列舉出一些碰撞現象嗎？汽車之間的碰撞網球和球拍的碰撞肢體之間的碰撞新課導入隕石撞擊地球水上電動碰碰船思考：那么如果從能量的角度去研究碰撞前后物體動能的變化，該如何對碰撞進行分類呢？大部分物體碰撞的特點:1.相互作用時間極短。2.相互作用力極大，即內力遠大于外力，遵循動量守恒定律。一、彈性碰撞和非彈性碰撞研究小車碰撞前后的動能變化如圖滑軌上有兩輛安裝了彈性碰撞架的小車，它們發(fā)生碰撞后改變了運動狀態(tài)。測量兩輛小車的質量以及它們碰撞前后的速度，研究碰撞前后總動能的變化情況。研究兩輛小車碰撞前后總動能的變化情況課堂探究碰撞前碰撞后質量m1=0.10kgm2=0.15kgm1=0.10kgm2=0.15kg速度v1=0.4m/sv2=-0.2m/sv1

=-0.32m/sv2

=0.28m/s0.011J0.011J通過實驗可以發(fā)現，在上述實驗條件下，碰撞前后總動能基本不變。1.彈性碰撞（1）定義:如果系統在碰撞前后動能不變，這類碰撞叫作彈性碰撞。（2）特點：碰撞后物體的形變完全恢復，碰撞過程中系統機械能守恒。即：Ek1=Ek2滑塊碰撞后分開彈簧使靜止滑塊分開彈性碰撞鋼球、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。2.非彈性碰撞：（1）定義:如果系統在碰撞后動能減少，這類碰撞叫作非彈性碰撞。（2）特點：碰撞后不能完全恢復形變，碰撞過程中系統機械能減少。即：Ek1>Ek22.非彈性碰撞：（1）定義:如果系統在碰撞后動能減少，這類碰撞叫作非彈性碰撞。（2）特點：碰撞后不能完全恢復形變，碰撞過程中系統機械能減少。即：Ek1>Ek23.完全非彈性碰撞碰撞后兩物體一起以同一速度運動，碰撞后物體的形變完全不能恢復，系統機械能損失最大。種類特點彈性碰撞動量守恒，機械能守恒非彈性碰撞動量守恒，機械能有損失完全非彈性碰撞動量守恒，機械能損失最大思考：你能歸納總結碰撞的種類以及其特點嗎？例1.如圖，在光滑水平面上，兩個物體的質量都是m，碰撞前一個物體靜止，另一個以速度v

向它撞去。碰撞后兩個物體粘在一起，成為一個質量為2m

的物體，以一定速度繼續(xù)前進。碰撞后該系統的總動能是否會有損失？

典例精析可以先根據動量守恒定律求出碰撞后的乙的速度

v′，然后分別計算碰撞前后的總動能再進行相減即為碰撞過程中損失的機械能。二、彈性碰撞的實例分析1.正碰碰撞前后，物體的運動方向在同一直線上。這種碰撞稱為正碰，也叫作對心碰撞或一維碰撞。碰撞前碰撞后課堂探究2.斜碰（非對心碰撞）碰撞前后物體的運動方向不在同一直線上,如圖所示碰撞前碰撞后碰撞前碰撞后2.斜碰（非對心碰撞）碰撞前后物體的運動方向不在同一直線上,如圖所示碰撞前碰撞后碰撞前碰撞后3.彈性碰撞規(guī)律例題：物體m1以速度v1與原來靜止的物體m2發(fā)生正碰，如圖所示。碰撞后它們的速度分別為v1′和v2′。請分析發(fā)生彈性碰撞的兩個物體，由于質量不同，碰撞后的速度有哪些特點？運動物體與靜止物體碰撞v1′＝（3）

v2′＝（4）我們對幾種情況下（3）（4）的結果作一些分析。①若m1＝m2，可得v1′＝0v2′＝v1相當于兩球交換速度。②若m1>

m2，則v1′>0，且v2′一定大于零。若m1<

m2，則v1′<0，且v2′一定大于零。③若m1>>m2，這時有m1－m2≈m1，m1＋m2≈m1。可得v1′＝v1

v2′＝2v1。這表示碰撞后,第一個物體的速度幾乎沒有改變，而第二個物體以2v1的速度被撞出去.保齡球比賽中，用大號保齡球擊打球瓶時，球與瓶的碰撞就類似這種情況。④若m1<<m2，這時有m1－m2≈－m2，可得:v1′＝－v1

v2′＝0≈0這表示碰撞以后，第一個物體被彈了回去，以原來的速率向反方向運動，而第二個物體仍然靜止。如果用乒乓球撞擊保齡球，那么就會出現這種現象：保齡球保持靜止，而乒乓球以大致相同的速率被彈回。例2.如圖所示，物塊A與輕質彈簧相連并靜止在光滑水平面上，物塊B以一定的初速度向物塊A運動。在兩物塊與彈簧作用的過程中，兩物塊的v-t圖像如圖所示，則（）AA．物塊A的質量大于物塊的質量B．彈簧在t2時刻的彈性勢能最大C．物塊A在t2時刻的加速度最大D．物塊B在0~t3時間內動能一直減小典例精析

D課堂達標

C備用工具&資料

D課堂達標④若m1<<m2，這時有m1－m2≈－m2，可得:v1′＝－v1

v2′＝0≈0這表示碰撞以后，第一個物體被彈了回去，以原來的速率向反方向運動，而第二個物體仍然靜止。如果用乒乓球撞擊保齡球，那么就會出現這種現象：保齡球保持靜止，而乒乓球以大致相同的速率被彈回。隕石撞擊地球水上電動碰碰船思考：那么如果從能量的角度去研究碰撞前后物體動能的變化，該如何對碰撞進行分類呢？大部分物體碰撞的特點:1.相互作用時間極短。2.相互作用力極大，即內力遠大于外力，遵循動量守恒定律。1.彈性碰撞（1）定義:如果系統在碰撞前后動能不變，這類碰撞叫作彈性碰撞。（2）特點：碰撞后物體的形變完全恢復，碰撞過程中系統機械能守恒。