资源简介

1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞
4
3
5
2
1
引入新课
教学目标
展开新课
模型应用
课堂检测
6
课堂小结
二
教学目标
PART 1
PART ONE
教学目标
1．物理观念：
了解碰撞的分类，理解弹性碰撞和非弹性碰撞的区别以及特点。 2．科学思维：
通过生活中的问题情境分析，能够选择对应的碰撞模型解决问题。 3．科学探究：
通过演示实验探究弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。 4.科学态度与责任：
感受不同碰撞的特点，培养学生勇于探索的精神； 体会守恒定律分析物理问题的方法，体会自然界的和谐与统一。
二
引入新课
PART 2
PART TWO



碰撞是自然界的常见现象，由于碰撞本身的特点让我们知道碰撞时动量是守恒的，那么在碰撞先后系统的机械能是否也是守恒的呢？
陨石坠落
汽车碰撞
台球碰撞
冰壶运动
分子碰撞
网球撞球拍
引入新课
二
展开新课
PART 3
PART THREE
次数
m1/kg
m2/kg
v/(m·s-1)
v'/(m ·s-1)
0.5m1v2/J
0.5(m1+m2) v'2/J
1
0.17
0.17
1.873
0.930
0.298
0.147
2
0.22
0.17
2.933
1.594
0.946
0.496
3
0.27
0.17
2.457
1.423
0.815
0.446
面团
问题1：根据实验数据发现系统的动能如何变化？
问题2：在各种碰撞中，是否存在碰撞前后系统总动能不变的情况呢？
实验探究碰撞前后的动能变
实验探究碰撞前后动能的变化
问题3：仔细观察该实验的碰撞装置及碰撞过程，想一想， 总动能减少的原因是什么？ 问题4：如何改进实验装置减少碰撞中总动能的损失？
面团
橡皮泥
弹性碰撞架
思考下面问题并设计实验方案
实验1
实验2
实验3
实验结论： 碰撞中动能损失的多少与物体的形变恢复程度有关， 形变恢复的越多，动能损失的越少。
碰前
碰中 碰后
实验1
实验2
实验3
弹性碰撞 非弹性碰撞 完全非弹性碰撞
说明： 非弹性碰撞中，如果碰撞后物体完全不反弹而粘在一起， 系统的动能损失最大，这种碰撞称为完全非弹性碰撞。
问题5： 非弹性碰撞中系统损失的动能到哪里去了？
如果系统在碰撞前后动能不变，这类碰撞叫作弹性碰撞。 如果系统在碰撞后动能减少，这类碰撞叫作非弹性碰撞。
二、弹性碰撞实例分析
2. 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。
3.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：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。
1. 如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞。
一、碰撞的分类
碰撞过程中能量与形变量的演变——碰撞过程的“慢镜头”
v1
v共
弹性碰撞
非弹性碰撞
完全非弹性碰撞
能够完全恢复形变
不能够完全恢复形变
粘合在一起运动
二、弹性碰撞实例分析
????1
?
????1
?
????1
?
????2
?
????2
?
????1′
?
????2′
?
碰撞前
碰撞后
如图，两小球相碰，碰撞前后的速度都沿同一条直线。这种碰撞称为正碰，也叫对心碰撞或一维碰撞。
????1
?
????1
?
????2
?
????2
?
????1
?
????1′
?
????2′
?
碰撞前
碰撞后
如图，两小球相碰，碰撞前后的速度不在一条直线，这种碰撞称为斜碰，也叫非对心碰撞
补充：对心碰撞和非对心碰撞
v1
静止
m1
m2
v2’
m2
动量守恒：
机械能守恒:
情景1——动碰静：物体m1以速度v1与原来静止的物体m2发生弹性碰撞，碰撞后它们的速度分别为v1’和v2’ 。用m1、m2、v1表示v1’和v2’ 的公式。
v1’
m1
二、弹性碰撞实例分析
二、弹性碰撞实例分析
二、弹性碰撞实例分析
分析：
弹性碰撞
(1)当m1＝m2时，v1′＝0，v2′＝v1(质量相等，速度交换)
(2)当m1＞m2时，v1′＞0，v2′＞0，且v2′＞v1′(大碰小，一起跑)
(3)当m1＜m2时，v1′＜0，v2′＞0(小碰大，要反弹)
(4)当m1?m2时，v1′＝v0，v2′＝2v1(极大碰极小，大不变，小加倍)
(5)当m1?m2时，v1′＝－v1，v2′＝0(极小碰极大，小等速率反弹，大不变)
m2
m1
m1
m2
v1
v1'
v2'
v2
（3）碰撞前后物体运动情况符合实际。
相向运动:
同向运动：
分析碰撞问题时的关键点:
（1）动量守恒。
（2）系统动能不增加。
三、碰撞的原则
1.物理情景可行 2.动量守恒 3.动能不增加
二
课堂练习
PART 4
PART FOUR
【典例】质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一条直线、在同一方向上运动，A球的动量pA＝9 kg·m/s，B球的动量pB＝3 kg·m/s。A球追上B球时发生碰撞，则A、B两球碰撞后的动量可能是(　　)
A．pA′＝6 kg·m/s，pB′＝6 kg·m/s
B．pA′＝8 kg·m/s，pB′＝4 kg·m/s
C．pA′＝－2 kg·m/s，pB′＝14 kg·m/s
D．pA′＝－4 kg·m/s，pB′＝17 kg·m/s
A
课堂练习
二
模型应用
PART 5
PART FIVE
四、类碰撞中的各种模型
（1）m1、弹簧和m2系统在发生相互作用的过程中动量守恒吗？机械能守恒吗？
（2）弹簧上何时弹性势能最大？最大值为多少？
（3）最终m1和m2的速度多少？
弹簧模型
各接触面均光滑，质量为m的物体一v0滑上质量为M的斜面体
（1）m和M系统在发生相互作用的过程中动量守恒吗？机械能守恒吗？
（2）求m能够上升的最大高度？
（3）最终分离时m和M的速度各为多少？
圆弧轨道模型
质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光滑水平面上的质量为M的木块并留在其中，若一起运动的速度为v，设木块对子弹的阻力恒为f。
（1）求子弹和物块运动的位移各为多少？
（2）求子弹进入的深度d？
（3）求在此过程中损失的机械能？
子弹打木块模型
二
课堂小结
PART 6
PART SIX
二
一、碰撞的分类 1.弹性碰撞：机械能守恒 例：钢球、玻璃球 2.非弹性碰撞：机械能不守恒 例：木制品球 3.完全非弹性碰撞：机械能损失最多 例：橡皮泥球 二、动碰静模型
动量守恒
机械能守恒
三、碰撞的原则 1.物理情景可行 2.动量守恒 3.动能不增加 四、类碰撞模型 1.弹簧模型 2.圆弧轨道模型 3.子弹打木块模型
课堂小结

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