高中物理鲁科版（2019）选择性必修一 课件 1.4 弹性碰撞与非弹性碰撞(共53张PPT)

(课件网) 1.4　弹性碰撞 与非弹性碰撞 1.通过学习理解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞. 2.知道动量守恒定律、机械能守恒定律和能量守恒定律的适应条件并解决问题. 学习目标 知识梳理 一、碰撞 1.定义：碰撞是指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.分类 (1)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机械能相等. (2)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. (3)完全非弹性碰撞：若两球碰撞后，它们完全不反弹而粘在一起，这时机械能损失最大. 思考：两小球发生对心碰撞，碰撞过程中，两球的机械能守恒吗 提示： 两球发生对心碰撞，动量是守恒的，但机械能不一定守恒，只有发生弹性碰撞时，机械能才守恒. 二、弹性碰撞的实例分析 1.两质量分别为m1、m2的小球发生弹性正碰，v1≠0，v2=0， 则碰撞过程遵从动量守恒定律，有m1v1= m1v1'+m2v2′. 弹性碰撞中没有动能损失，有m1， 碰后两球速度分别为v1'= v1 ，v2'= v1. 2.若m1=m2的两球发生弹性正碰，v1≠0，v2=0，则v1'= 0 ，v2'= v1 ， 即两者碰后交换速度. 思考：如图所示，光滑水平面上并排静止着小球2、3、4，小球1以速度v0向右运动过来，已知四个小球完全相同，小球间发生弹性碰撞，则碰撞后各小球的运动情况如何 提示： 小球1与小球2碰撞后交换速度，小球2与小球3碰撞后交换速度，小球3与小球4碰撞后交换速度，最终小球1、2、3静止，小球4以速度v0向右运动. 三、常见的守恒定律 内容：物理学上常将物体及与之相互作用的因素视为一个系统. 物质所处的系统若没有系统外的因素使系统的这些物理量发生改变，则系统内部的这些物理量总和保持不变，这些物理量只在此系统内部转移或转化. 1.动量守恒定律 (1)内容：动量守恒定律反映了合外力为零的情况下，系统的总动量不会发生改变.有时候虽然系统合外力不为零，但在某个方向上系统合外力为零，则系统在该方向的动量仍然守恒. (2)适用范围：动量守恒定律在微观、宏观都是适用的，是自然界普适的基本定律. 2.机械能守恒定律 (1)内容：当系统外力与系统内除重力和弹力外的其他内力做功的代数和为零时，则系统的总机械能保持不变，这就是机械能守恒定律. (2)与牛顿第二定律的比较：利用机械能守恒定律解决动力学问题往往比用牛顿第二定律更为方便，我们只需要掌握物体初、末的运动状态，而不必考虑物体运动的过程. 3.能量守恒定律 (1)内容：在系统机械能增加或减少的同时，必然有其他形式的能量减少或增加，而且系统机械能的变化量和其他形式能量的变化量是相同的，这就是能量守恒定律. (2)适用范围：能量守恒定律在更大的范围内仍然适用，它是自然界具有普遍意义的定律之一. 思考：三个定律是不是在任何情况下都适用 提示： 不是，动量守恒定律和机械能守恒定律的应用是有条件的，而能量守恒定律的应用是无条件的. 基础演练 1.正误判断. (1)发生碰撞的两个物体，总的机械能有可能增加.(　　) (2)碰撞后，两个物体粘在一起，动量是守恒的，但机械能损失是 最大的.(　　) (3)两球发生弹性正碰时，两者碰后交换速度.(　　) (4)物理量的守恒性质保证了系统的相对稳定性.(　　) (5)适用机械能守恒定律的，也一定适用能量守恒定律.(　　) × √ × √ √ 2.现有质量分别为3m和m的甲、乙两滑块，以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞.已知碰撞后，甲滑块静止不动，那么这次碰撞是(　　) A.弹性碰撞 B.非弹性碰撞 C.完全非弹性碰撞 D.条件不足，无法确定 解析：由动量守恒定律得3mv-mv=0+mv ... ...