【学霸笔记：同步精讲】05 第一章 5．弹性碰撞和非弹性碰撞 课件--高中人教版物理选择性必修第一册

复习任务群一 现代文阅读Ⅰ 把握共性之“新”　打通应考之“脉” 第一章 动量守恒定律 5．弹性碰撞和非弹性碰撞 [学习目标]　1．了解弹性碰撞和非弹性碰撞。2．会分析具体实例中的碰撞类型及特点。3．会用动量、能量的观点解决生产生活中与一维碰撞相关的实际问题。 [教用·问题初探]———通过让学生回答问题来了解预习教材的情况 ? 问题1　如图所示是我们熟知的桌球游戏，若将被碰球换成同质量、同大小的软橡皮球，会有什么变化？ 问题2　引起这一变化的原因是什么？ 问题3　根据“问题1”和“问题2”你能概括出碰撞特点吗？ 探究重构·关键能力达成 1．弹性碰撞：系统在碰撞前后动能_____。 2．非弹性碰撞：系统在碰撞后动能_____。 提醒：碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短的时间内它们的运动状态发生显著变化的过程。满足m1Δv1＝－m2Δv2。 知识点一　弹性碰撞和非弹性碰撞 不变 减少 【思考讨论】 问题1　发生碰撞的两物体，系统的动量守恒，系统的机械能是否一定守恒？ 提示：机械能不一定守恒，只有发生弹性碰撞时，机械能才守恒。 问题2　分析教材P18－P19的“参考案例1”，其中所列3种情况中的碰撞分别属于什么种类的碰撞？ 提示：第1、3两种情况是弹性碰撞，第2种是非弹性碰撞。 问题3　从形变的角度怎样理解弹性碰撞和非弹性碰撞？ 提示：若两个物体碰撞时形变能全部恢复原状，则在碰撞过程中只发生动能和弹性势能之间的相互转化，动能没有损失；若碰撞时形变有部分恢复原状，则碰撞后系统的动能有损失。 【知识归纳】 1．碰撞的特点 时间特点 作用时间极短，相对物体运动的全过程可忽略 受力特点 在相互作用过程中，相互作用力先是急剧增大，然后急剧减小 动量特点 系统所受外力远小于内力，可认为系统的总动量守恒 位移特点 可忽略物体的位移，认为物体在碰撞前后在同一位置 能量特点 碰撞前的总动能总是大于或等于碰撞后的总动能，碰撞后动能不会增加 2．碰撞的分类 (1)弹性碰撞：系统动量守恒，机械能守恒。 (2)非弹性碰撞：系统动量守恒，机械能减少，损失的机械能转化为内能。 (3)完全非弹性碰撞：系统动量守恒，碰撞后合为一体或具有相同的速度，机械能损失最大。 【典例1】　(人教版P22例题改编)(碰撞的分类)如图所示，在光滑水平面上，两个物体的质量都是m，碰撞前一个物体静止，另一个以速度v向它撞去。碰撞后两个物体粘在一起，成为一个质量为2m的物体，以一定速度继续前进。碰撞后该系统的总动能是否会有损失？若有，求两物体碰撞中损失的动能与碰前总动能的比值。 [解析]　根据动量守恒定律得mv＝2mv′， 则v′＝????????，碰撞前的总动能Ek＝????????mv2 碰撞后的总动能Ek′＝????????×2mv′2＝????????mv2 碰撞后系统的总动能小于碰撞前系统的总动能。 碰撞中损失的动能ΔE＝Ek－Ek′＝????????mv2， 故????????????????＝????????。 ? [答案]　见解析 【教用·备选例题】　(源自粤教版教材)如图所示，质量为m2的物体B静止在光滑水平面上，物体B的左端连有轻弹簧，质量为m1的物体A以速度v1向B运动。在Ⅰ位置，物体A与物体B的轻弹簧刚好接触，弹簧开始被压缩，物体A开始减速，物体B开始加速；到Ⅱ位置，物体A，B的速度刚好相等(设为v)，弹簧被压缩到最短；到Ⅲ位置，物体A，B的速度分别为v1′和v2′。分三种情况讨论全过程系统动量和能量变化情况。 (1)在Ⅲ位置，弹簧可以恢复到原长。 (2)在Ⅲ位置，弹簧只能部分恢复，不能回到原长。 (3)在Ⅱ位置，弹簧弹性失效。 [解析]　(1)在弹性限度范围内，弹簧发生弹性形变。在Ⅲ位置，弹簧可以恢复到原长。Ⅰ→Ⅱ，系统减少的动能全部转化为弹性势能，在Ⅱ位置，系统动能最小而弹性势能最大；Ⅱ→Ⅲ，系统减少的弹性势能全部转化为动能；因此在Ⅰ、Ⅲ ... ...