高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第一册第五节 弹性碰撞与非弹性碰撞试讲课课件ppt

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了解弹性碰撞和非弹性碰撞的特点，加强相互作用观念；能应用动量和能量的观点综合分析一维碰撞问题，培养学生的科学思维能力；能解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞，培养构建物理模型的能力；加深对动量守恒定律和机械能守恒定律的理解，能用守恒观念解决实际问题。
碰撞是自然界中常见的现象。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…… 物体碰撞中动量是如何变化的？在各种碰撞中能量又是如何变化的？
物体碰撞时，通常作用时间很短，相互作用的内力很大，因此，外力往往可以忽略不计，满足动量守恒条件。下面我们从能量的角度研究碰撞前后物体动能的变化情况，进而对碰撞进行分类。
1、概念：两个或两个以上的物体在相遇的极短时间内产生非常大的相互作用。
（2）系统所受外力远小于内力，可认为系统的总动量守恒；
（3）可忽略物体的位移，认为物体在碰撞前后仍在同一位置；
（4）碰撞前的总动能总是大于或等于碰撞后的总动能。
【观察与思考】用如图所示的实验装置做如下实验：（1）两个相同的刚性球悬挂于同一水平面，两悬点的距离等于刚性球的直径大小，线长相等，将其中一球拉开至一定角度，松手后使之与另一球发生正碰。（2）在两个球分别套上尼龙搭扣做的套圈，做同样的碰撞。
记下碰撞后两球达到的最大高度，并思考下列问题。（1）在以上两种情况下，两个球碰撞前后的总机械能是否相等？可能的原因是什么？（2）如果碰撞前后总机械能不相等，是否违反了机械能守恒定律？（3）总结以上两种碰撞情况的区别。
结论：在（1）情况下，两球碰撞前后的总机械能相等；在（2）情况下，两球碰撞前后的总机械能不相等，但并不违反能量守恒定律。
3.弹性碰撞：若两球碰撞后，它们的形变能完全恢复，则没有机械能损失，碰撞前后两小球构成的系统的机械能相等，这种碰撞叫作弹性碰撞。
4.非弹性碰撞：若两球碰撞后，它们的形变不能完全恢复原状，这时将有一部分机械能转化为其他形式的能量，碰撞前后系统的机械能不再相等，这种碰撞叫作非弹性碰撞。
5.完全非弹性碰撞：若两球碰撞后完全不反弹粘在一起，这时机械能损失最大，这种碰撞叫作完全非弹性碰撞。
例如钢球、玻璃球的碰撞
例如橡皮泥球之间的碰撞
台球的直线碰撞可粗略认为弹性碰撞
公路上汽车的碰撞是非弹性碰撞
若m1=m2，得：v1′ = 0；v2′ = v1 ，则：两小球交换速度
二、直线上的弹性碰撞和非弹性碰撞的规律分析
1.弹性碰撞的规律分析
2.非弹性碰撞的规律分析
非弹性碰撞存在机械能损失 。如奔跑中的足球运动员之间发生的碰撞、彗星与木星的碰撞等，都会有机械能的损失，为非弹性碰撞。若碰撞后物体都以共同速度运动 ，碰撞中机械能损失最大 ，为完全非弹性碰撞。
若A、B完全非弹性碰撞，根据动量守恒定律，B获得的最小速度为
分析:锤与桩碰撞过程中，虽然锤与桩组成的系统受 到重力和地对桩的阻力，合外力不为0，但因碰撞 时间极短，二者相互作用的内力远大于外力，系统 的动量可视为守恒。碰撞后二者速度相同，属于完全非弹性碰撞。可用动量守恒定律结合能量关系求解。
1. 弹性碰撞：碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞。(1) 规律：动量守恒、机械能守恒(2) 能量转化情况：系统动能没有损失2. 非弹性碰撞：碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。(1) 规律：动量守恒，机械能减少(2) 能量转化情况：完全非弹性碰撞中系统动能损失最大
1. 质量为ma=1 kg，mb=2 kg的小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前后两球的位移－时间图像如图所示，则可知碰撞属于（　　）
A.非弹性碰撞B.弹性碰撞C.完全非弹性碰撞D.条件不足，不能确定
根据动量守恒定律可得：