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课件网) 第 节 5 弹性碰撞与非弹性碰撞 高中物理 选择性必修第一册 第一章 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。 学习目标 引入 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。 一、碰撞 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、特点： （1）作用时间极短； （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 例如木制品的碰撞 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 由机械能守恒得： m1v12 = m1v1′ 2 m2v2′ 2 ② 分析：由动量守恒得：m1v1 0 = m1v1′ m2v2′ ① 联立①②得： 如图，设球 A 和球 B 的质量分别为 m1、m2 ，球以速度与原来静止的发生弹性碰撞，碰后它们的速度分别为和。 v1′ = v1 v2′ = v1 若m1=m2，得：v1′ = 0；v2′ = v1 ，则：两小球交换速度 若，得：v1′ v1；v2′ 2v1，则：m1速度几乎不变，以近乎两倍的速度被撞出去 若，得：′ 0，则：m1几乎以原速弹回，几乎不动 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。 例1 质量为、速度为的球跟质量为的静止球发生正碰.碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此，碰撞后球的速度可能有不同的值.请你论证：碰后球的速度可能是以下值吗？ （1）0.6；（2）0.4；（3）0.2 若弹性碰撞，根据动量守恒定律和机械能守恒定律得获得的最大速度为 解： 若A、B完 ... ...
