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课件网) 第 节 4 弹性碰撞与非弹性碰撞 高中物理 选择性必修第一册 第1章 了解不同类型的碰撞，知道弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞的概念。 掌握弹性碰撞的规律，能用动量守恒定律和能量守恒处理弹性碰撞问题。 能根据弹性碰撞的规律解释判断有关的现象和解决有关的问题。 通过体验动量守恒定律在碰撞中的应用，培养理论联系实际以及利用理论分析解决实际问题的能力。 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？ 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、不同类型的碰撞 1. 弹性碰撞：如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞。 例如钢球、玻璃球的碰撞 2. 非弹性碰撞：如果碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。 例如木制品的碰撞 3.完全非弹性碰撞：碰撞后两物体连在一起运动，这类碰撞叫完全非弹性碰撞。此类碰撞是非弹性碰撞中的一种特殊形式，系统机械能损失最多。 例如橡皮泥球之间的碰撞 二、弹性碰撞 弹性碰撞的实验研究 实验 1 :质量相等的两个钢球的碰撞把两个质量相等的钢球并排挂在一起， 球 B 静止，把球 A 拉到某一高度释放，球 A 摆到最低 点时与球 B 正碰。碰撞后球 A 和球 B 会怎样运动 实验中，记下球 A 释放的位直和碰撞后球 A 和 球 B 摆至最大高度时的位置。改变球 A 拉起的高度， 重复实验。 两球质量相等时，碰撞有什么特点 实验 2: 质量不相等的两个钢球的碰撞 (1)把球 A 换成质量更大的钢球，球 B 静止，把球 A 拉至某一高度释放并与 球 B 正碰，观察碰撞情况。改变球 A 拉起的高度，重复实验。被碰球质量较小时， 碰撞有什么特点 (2) 球 A 静止，把球 B 拉至某一高度释放并与球 A 碰撞，观察碰撞情况。改变球 B 拉起的高度，重复实验。被碰球质量较大时，碰撞有什么特点 在实验 1 中，质量相等的两个钢球相碰撞，碰撞后球 A 立即 停下，而球 B 几乎摆到球 A 原来的高度。在实验 2 中，当被碰球质量较小时，碰撞后 A"B 两球都向前运动;当被碰球质量较大时， 碰撞后球 B 会反弹而球 A 向前运动。为什么会出现这种情况呢 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 例.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，碰撞后B球的速度可能有不同的值.请你论证：碰后B球的速度可能是以下值吗？ （1）0.6v；（2）0.4v；（3）0.2v 若A、B弹性碰撞，根据动量守恒定律和机械能守恒定律得B获得的最大速度为 解： 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 三、非弹性碰撞 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。 例题：如图所示，打桩机重锤的质量为m1，从桩帽上方某高处由静止开始沿竖直方向自由落 ... ...
