1.5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4

第一章動(dòng)量守恒定律1.5彈性碰撞和非彈性碰撞新課引入:一.碰撞

1.概念：物體之間在極短時(shí)間內(nèi)的相互作用。它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生顯著變化，這個(gè)過程就可稱為碰撞。2.碰撞的特點(diǎn)：（1）作用時(shí)間極短（2）內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力（3）幾乎在原位置進(jìn)行動(dòng)量守恒1）正碰：二、碰撞的分類：（按碰撞的方向性劃分）2）斜碰：對心碰撞一維碰撞非對心碰撞二維碰撞碰撞的分類按能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系：①彈性碰撞：②非彈性碰撞：③完全非彈性碰撞：Ek1=

Ek2

（能夠完全恢復(fù)形變）Ek1＞

Ek2（不能夠完全恢復(fù)形變）Ek損失最大（粘合在一起運(yùn)動(dòng)）假設(shè)物體m1以速度v1與原來靜止的物體m2發(fā)生彈性碰撞,碰撞后他們的速度分別為v1’和v2’

。求出用m1、m2

、v1

來表示v1’和v2’的表達(dá)式。v1v1'm1v2'm2m1m2動(dòng)量守恒：機(jī)械能守恒：彈性碰撞(elasticcollision)若m1=m2，則v1?

0，v2?

=

,(2)若m1>m2，則v1?

0，v2?

0,(3)若m1<m2，則v1?

0，v2?

0,等大小，交換速度大碰小，一起跑小碰大，反向跑=v1>><>討論：(5)若m1>>m2，則v1?

≈

，v2?

≈

，極小碰極大，大不變，小等速反彈極大碰極小，大不變，小加倍(4)若m1<<m2，則v1?

≈

，v2?

≈

，

v12v1-v10被動(dòng)球獲得速度最大v靜止mmv’2m非彈性碰撞(inelasticcollision)如果系統(tǒng)在碰撞后動(dòng)能減少，這類碰撞叫作非彈性碰撞完全非彈性碰撞碰撞的特點(diǎn)是碰后粘在—起(或碰后具有共同的速度)，其動(dòng)能損失最大?！欠菑椥耘鲎驳奶乩耆菑椥耘鲎玻簷C(jī)械能損失最大非彈性碰撞(inelasticcollision)例1.冰球運(yùn)動(dòng)員甲的質(zhì)量為。當(dāng)他以5.0m/s的速度向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，與另一質(zhì)量為100kg、速度為3.0m/s的迎面而來的運(yùn)動(dòng)員乙相撞。碰撞后甲恰好靜止。假設(shè)碰撞時(shí)間極短，求：(1)碰撞后乙的速度的大小；(2)碰撞中總機(jī)械能的損失。1.0m/s

1400J學(xué)會把文字語言轉(zhuǎn)化為物理模型，更容易解決問題①動(dòng)量制約(系統(tǒng)動(dòng)量守恒的原則)：即碰撞過程必須受到“動(dòng)量守恒定律的制約”②動(dòng)能制約：即在碰撞過程，碰撞雙方的總動(dòng)能不會增加③運(yùn)動(dòng)制約：即碰撞過程還將受到運(yùn)動(dòng)的合理性要求的制約(碰前、碰后兩個(gè)物體的位置關(guān)系（不穿越）和速度大小應(yīng)保證其順序合理。)守恒、不增、速度三、“碰撞過程”的制約例2：如圖所示，光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球A以初速度v1向右運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)質(zhì)量為M的小球B連接著輕質(zhì)彈簧，靜止在地面上，求彈簧在被壓縮的過程中彈性勢能Ep的最大值。

mM（1）兩球間作用力如何變化？（2）兩球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何變化？（3）什么時(shí)候兩球相距最近?系統(tǒng)動(dòng)能和彈性勢能分別有什么特點(diǎn)？（4）當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)能和彈性勢能分別有什么特點(diǎn)？結(jié)論:（1）作用力F先變大后變小;

（2）兩球距離先減小后增大

（3）動(dòng)量守恒;系統(tǒng)減小的動(dòng)能先轉(zhuǎn)化為勢能，勢能又轉(zhuǎn)化為動(dòng)能.v0例3、如圖所示，已知木板質(zhì)量為M，木塊質(zhì)量為m，初速度大小為v0,二者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，地面光滑，木塊最終未脫離木板，討論下列問題：1）兩物體的共同速度；2）系統(tǒng)損失的能量2）木塊和模板的相對位移例4：如圖所示，質(zhì)量為M的?光滑圓弧面斜劈體B靜止在光滑水平面上；質(zhì)量為m的滑塊A以速度v0向右沖上斜劈，求這個(gè)過程中滑塊A在圓弧上滑行的最大高度h。

M四、微觀世界碰撞現(xiàn)象1、中子的發(fā)現(xiàn)：1932年查德威克(英國)2、中子減速劑：石墨、重水3、驗(yàn)證汞原子能量量子化的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)——弗蘭克—赫茲實(shí)驗(yàn)（1914年）

通過電子與汞原子核碰撞的能量傳遞，證實(shí)了原子能量處于分立的不連續(xù)狀態(tài)4、粒子加速器基本知識點(diǎn)彈性碰撞→動(dòng)量、機(jī)械能守恒非彈性碰撞→動(dòng)量守恒、機(jī)械能有損失完全非彈性碰撞→動(dòng)量守恒、機(jī)械能損失最大基本思想方法猜想推論小結(jié)：對心碰撞（正碰）→碰撞前后速度沿球心連線非對心碰撞（斜碰）→碰撞前后速度不共線驗(yàn)證結(jié)束語：

大到茫茫宇宙，小到神秘微觀，平凡到日常生活，有著形形色色、風(fēng)格迥異的