資源簡介

(共23張PPT)
1.5 彈性碰撞和非彈性碰撞
人教版選擇性必修第一冊
掌握簡諧運動振幅的物理意義。
課堂引入
生活中存在著各種碰撞現象
打臺球
打乒乓球
釘釘子
打樁機打樁
碰撞是自然界中常見的現象。隕石撞擊地球而對地表產生破壞，網球受球拍撞擊而改變運動狀態……
物體碰撞時系統的動量守恒。那么，在各種碰撞中能量又是如何變化的？
作用時間短
相互作用力大
位移小
碰撞
一個鋼球碰撞另一個靜止的鋼球，如果兩個鋼球質量相等，碰撞后第一個鋼球靜止，第二個鋼球可以擺起相同的高度，說明碰撞過程中沒有能量損失，碰撞過程中能量守恒。
此類碰撞過程中：動量守恒、
機械能守恒。
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，以一定速度繼續前進。碰撞前后該系統的總動能是否會相等？
碰撞過程中動量守恒
碰前動能：
碰后動能：
碰撞過程中：動量守恒、機械能不守恒。
>
碰撞后兩物體粘在一起（或者具有共同速度）的碰撞叫完全非彈性碰撞。
動量守恒，機械能損失最大。
1、彈性碰撞：
如果系統在碰撞前后機械能不變，這類碰撞叫作彈性碰撞。
動量守恒，機械能守恒。
一、彈性碰撞和非彈性碰撞
如果系統在碰撞后機械能減少，這類碰撞叫作非彈性碰撞。
動量守恒，機械能不守恒。
2、非彈性碰撞：
3、完全非彈性碰撞：
如何列式表達？
二、彈性碰撞的實例分析
動量守恒：
彈性碰撞：機械能守恒：
聯立
3、分析
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,
等質量，換速度
大碰小，同向跑
小碰大，反向跑
=
v1
>
>
<
>
4、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<v1
2v1
-v1
0
被動球獲得速度最大
被動球的動能
若在一光滑水平面上有兩個質量分別為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？
思考、討論
將A和B看作系統：
碰撞過程中系統動量守恒
彈性碰撞中沒有機械能損失
若v2=0時，結論與前面的相同！
非彈性碰撞：動量守恒，機械能損失
完全非彈性碰撞：動量守恒，機械能損失最大
①動量制約(系統動量守恒的原則)：即碰撞過程必須受到“動量守恒定律的制約”
②動能制約：即在碰撞過程，碰撞雙方的總動能不會增加
③運動制約：即碰撞過程還將受到運動的合理性要求的制約(碰前、碰后兩個物體的位置關系（不穿越）和速度大小應保證其順序合理。)
守恒
不增
合理
三、“碰撞過程”的制約
1、兩球A、B在光滑水平面上沿同一直線，同一方向運動，mA＝2kg，mB＝3kg，vA＝6m/s，vB＝2m/s。當A追上B并發生碰撞后，兩球A、B速度的可能值是(　　)
A. vA’＝ 4.5m/s vB’＝ 3m/s
B. vA’＝ 3m/s vB’＝ 4m/s
C. vA’＝ －1.5m/s vB’＝ 7m/s
D. vA’＝ 7.5m/s vB’＝ 1m/s
B
課堂練習
2、光滑水平軌道上有三個木塊A、B、C，質量分別為mA＝mB＝m，mC＝2m，開始時B、C均靜止，A以初速度v0向右運動，A與B發生彈性正碰后，B又與C發生碰撞并粘在一起，求：
(1)B與C 碰撞前后B的速度分別是多大？
(2)B與C 碰撞中損失的動能是多少？
課堂練習
3、在氣墊導軌上，一個質量為400g的滑塊一15cm/s的速度與另一質量為200g、速度為10cm/s并沿相反方向運動的滑塊迎面相撞，碰撞后兩個滑塊粘在一起。(結果保留兩位有效數字)求：
課堂練習
(1)碰撞后滑塊速度的大小和方向？
(2)在這次碰撞中，兩滑塊共損失多少機械能？
課堂小結
動量守恒，機械能損失最大。
1、彈性碰撞：
動量守恒，機械能守恒。
一、彈性碰撞和非彈性碰撞
動量守恒，機械能不守恒。
2、非彈性碰撞：
3、完全非彈性碰撞：
二、彈性碰撞的實例分析
1、等質量，換速度
2、大碰小，同向跑
3、小碰大，反向跑
4、極小碰極大，大不變，小等速反彈
5、極大碰極小，大不變，小加倍
三、“碰撞過程”的制約
①動量守恒
②動能不增
③運動合理
知識拓展
3、
謝 謝 指 導

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