人教版 (2019)选择性必修 第一册弹性碰撞和非弹性碰撞优秀ppt课件

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弹性碰撞与非弹性碰撞的概念辨析及其判断依据；动量守恒在碰撞问题中的应用
理解“动能是否守恒”作为分类标准的本质意义；区分动量守恒与机械能守恒的不同适用条件。
碰撞是生活中常见的现象。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呢？
碰撞指的是两个物体在很短的时间内发生相互作用，由于相互碰撞的物体组成的系统，外力通常远小于内力，可以忽略不计，系统在碰撞过程中动量守恒。
关于碰撞前和碰撞后的含义碰撞前指的是即将发生碰撞那一时刻 ，而不是发生碰撞前的某一时刻。碰撞后指的是 碰撞刚刚结束的那一时刻， 而不是发生碰撞后的某一时刻。
1、时间特点：在碰撞过程中，相互作用时间很短( △ｔ→０) ；
2、作用力特点：在碰撞过程中，相互作用力即内力先急剧增大，后急剧减小，平均作用力很大；
3、位移特点：由于碰撞是在瞬间完成的，故可以认为碰撞前后，物体仍在原来的位置，即位移不变。并且，其他与碰撞物体相联系，但不直接参与碰撞的物体，其运动状态仍保持不变。
4、碰撞系统动量的特点：
将碰撞双方包括在同一系统内,系统的总动量（近似）守恒。
1.弹性碰撞：(1)定义：碰撞过程中机械能守恒的碰撞
例如钢球、玻璃球的碰撞
按碰撞前后能量变化分类
例如木制品、橡皮泥球的碰撞
(1)定义：碰撞过程中机械能不守恒的碰撞
概念：碰撞后两物粘合在一起，以共同速度运动。(机械能损失最多)
碰撞过程中能量与形变量的演变——碰撞过程的“慢镜头”
2.斜碰（非对心碰撞）碰撞前后物体的运动方向不在同一直线上,如图所示
1.正碰（对心碰撞）碰撞前后，物体的运动方向在同一直线上。这种碰撞称为正碰，也叫作对心碰撞或一维碰撞。
1球趋近2球的相对速度（接近速度）
2球远离1球的相对速度（分离速度）
特殊情况：运动物体碰撞静止物体
即v1≠0，v2=0时，有
碰后实现动量和动能的全部转移（即交换了速度）
碰后m1速度几乎没变，仍按原速度运动 ，质量小物体以m1的速度的两倍向前运动。
碰后m1被按原来速率弹回，m2几乎末动。
4.m1＞m2，v1′＞0，v2 ′＞0,碰撞后两球都向前运动.
5.m1＜m2，v1 ′＜0，v2 ′＞0碰撞后质量小的球被反弹回去.
例1 速度为10m/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，求碰撞后两个小球的速度.
解：由于是弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒得
与塑料球初速度方向相反
与塑料球初速度方向相同
1.系统动量守恒原则：碰撞前后系统的总动量守恒.2.动能不增加原则：碰撞后系统的总动能小于或等于碰撞前系统的总动能，即系统的总动能不增加.3.物理情景可行性原则：若碰后两物体同向运动，则碰撞后后面物体的速度一定小于或等于前面物体的速度（否则碰撞没有结束，还要发生碰撞）.
知:A、B、C都满足.
综上所述:只有A正确了
3.在气垫导轨上，一个质量为400g的滑块以15cm/s的速度与另一个质量为200g，速度为10cm/s并沿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？
解：(1)以400g的滑块的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律
4.一 种未知粒子跟静止的氢原子核正碰，测出碰撞后氢原子核的速度3.3×107m/s.该未知粒子跟静止的氮原子核正碰时，测出碰撞后氮原子核的速度是4.4×106m/s.已知氢原子核的质量是mH，氮原子核的质量是14mH，上述碰撞都是弹性碰撞，求未知粒子的质量.中子的质量与氢原子核的质量mH有什么关系.
【查德威克发现中子实验】
碰后氮原子核的速度为：
解：设未知粒子质量m，速度v，它与氢和氮原子核碰撞都是弹性的，碰后氢原子核的速度为：
两式联立，解得未知粒子的质量为mH