高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册弹性碰撞和非弹性碰撞说课ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册弹性碰撞和非弹性碰撞说课ppt课件，共23页。PPT课件主要包含了知识讲解，上节回溯，问题引入，弹性碰撞，非弹性碰撞，一维碰撞，碰撞类模型的拓展等内容，欢迎下载使用。
1．实验原理；2．实验器材；3．实验步骤；4．数据处理；
　　碰撞是自然界常见的现象。陨石撞击地球而对地表产生破坏，网球受球拍撞击而改变运动状态……　　物体碰撞中动量的变化情况，前面已进行了研究。那么，在各种碰撞中能量又是如何变化的？
二、知识讲解——弹性碰撞和非弹性碰撞
　　在第一节的碰撞实验中，经过计算我们知道碰撞后两辆小车粘在一起，则总动能减少。这种情况普遍吗？是否有碰撞前后总动能不变的情况呢？　　我们可以通过下图的实验来研究这个问题。
研究小车碰撞前后动能的变化
思考：（1）碰撞中动能减少的原因是什么？（2）该实验装置如何减少动能损失的？（3）还有什么其他办法减少动能损失吗？（4）需要测量哪些实验数据，怎么测量？
1．定义：系统在碰撞前后动能不变，这类碰撞叫作弹性碰撞；2．特点：碰撞后物体的形变完全恢复，碰撞过程中系统机械能守恒。
　　钢球、玻璃球碰撞时，动能损失很小，它们的碰撞可以看作弹性碰撞。
1．定义：系统在碰撞后动能减少，这类碰撞叫作非弹性碰撞；2．特点：碰撞后物体的不能完全恢复形变，碰撞过程中系统机械能减少；3．完全非弹性碰撞：碰撞后两物体一起以同一速度运动，碰撞后物体产生的形变完全不能恢复，机械能损失最大。
　　橡皮泥球之间的碰撞是非弹性碰撞。
例题：　　如图，在光滑的水平面上，两物体的质量都是 m ，碰撞前一个物体静止，另一个物体以速度 v 向它撞去。碰撞后两物体粘在一起，成为一个质量为 2 m 的物体，以一定速度继续前进。碰撞后该系统的总动能是否会有损失。
　　分析　可以先根据动量守恒定律求出碰撞后的共同速度 v′ ，然后分别计算碰撞前后的总动能进行比较。
　　两小球相碰，碰撞之前球的运动速度与两球心的连线在同一条直线上，碰撞之后两球的速度仍会沿着这条直线。这种碰撞成为正碰，也叫作对心碰撞或一维碰撞。
二、知识讲解——弹性碰撞实例分析
　　假设物体 m1 以速度 v1 与原来静止的物体 m2 发生正碰，如图所示。碰撞后它们的速度分别为 v′1 和 v′2 。
弹簧模型：（1）对于光滑水平面上的弹簧类问题，在作用过程中，系统所受合外力为零，满足动量守恒条件；（2）系统只涉及弹性势能、动能，因此系统机械能守恒；（3）弹簧压缩至最短时，弹簧连接的两物体速度相同，此时弹簧的弹性势能最大。
木板—滑块模型：（1）在光滑的水平面上，把滑块、木板看作一个整体，摩擦力为内力，滑块和木板组成的系统动量守恒；（2）由于摩擦生热，机械能转化成内能，系统的机械能不守恒，可以应用能量守恒定律求解问题；（3）当木板和滑块相对静止时，两者的相对位移达到最大。
子弹打木块模型：（1）子弹打木块的过程很短暂，内力远大于外力，系统的动量守恒；（2）在子弹打木块的过程中摩擦生热，系统的机械能不守恒，机械能向内能转化；（3）若子弹没穿过木块，二者共速，机械能损失最大。
例 1　A、B 两小球静止在光滑水平面上，用轻质弹簧相连接，A、B 两球的质量分别为 m 和 M（m < M）。若使 A 球获得初速度 v（图甲），弹簧压缩到最短时的长度为 L1；若使 B 球获得初速度 v （图乙），弹簧压缩到最短时的长度为 L2 ，则 L1 和 L2 的大小关系为（　　）A．L1 > L2　　　　　B．L1 < L2C．L1 ＝L2　　　　　D．不能确定
1．弹性碰撞；2．非弹性碰撞；3．完全非弹性碰撞；
1．在气垫导轨上，一个质量为 400 g 的滑块以 15 m/s 的速度与另一个质量为 200 g、速度为 10 m/s 并沿相反方向运动的滑块迎面相撞，碰撞后两个滑块粘在一起。（1）求碰撞后滑块速度的大小和方向；（2）这次碰撞，两滑块共损失了多少机械能？
2．速度为 10 m/s 的塑料球与静止的钢球发生正碰，钢球的质量是塑料球的 4 倍，碰撞是弹性的，求碰撞后两球的速度。
3．质量为 m 、速度为 v 的 A 球跟质量为 3m 的静止 B 球发生正碰。碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此因此碰撞后 B 可能有不同的值。请你论证：碰撞后 B 球的速度可能是以下的值吗？（1）0.6v； （2）0.4v 。