高中物理 1.1 物体的碰撞同步备课课件 粤教版选修35.ppt

第一章碰撞与动量守恒第一节物体的碰撞 栏目链接 1 了解历史上对碰撞问题的研究过程 2 知道生活中各种各样的碰撞形式 3 知道弹性碰撞和非弹性碰撞 4 能正确表达弹性碰撞和非弹性碰撞的特征 会用能量守恒的关系分析弹性碰撞和非弹性碰撞的现象 栏目链接 栏目链接 碰撞是自然界中常见的现象 比如 在日常生活中 有不少这样的事例 跳远时要跳在沙坑里 跳高时在下落处要放海绵垫子 从高处往下跳 落地后双腿往往要弯曲 乘坐汽车时要系好安全带等 这样做的目的是什么呢 而在某些情况下 我们又不希望这样 比如我们是用铁锤钉钉子而不用橡胶做的锤子 这些现象中的原因是什么呢 通过我们今天的学习来探究其中的奥秘 碰撞既然是自然界中常见的现象 那么又应遵循什么规律呢 栏目链接 栏目链接 1 碰撞是力学的基本问题之一 著名的科学家伽利略 牛顿等都先后进行了一系列的实验 从最初对一些现象尚无法作出解释 到逐渐归纳成系统的 总结出碰撞的 直至明确提出 的基本思想 都为后来的动量守恒定律奠定了基础 2 20世纪30年代以后 由于加速器技术和探测技术的发展 通过高能粒子的 实验物理学家相继发现了许多 理论 规律 动量守恒 碰撞 新粒子 栏目链接 3 物体间碰撞的形式多种多样 如图甲所示 两小球碰撞时的速度沿着连心线的方向 这种碰撞称为 如图乙所示 两球碰撞前的相对速度不在连心线上 这种碰撞称为 正碰 斜碰 栏目链接 4 碰撞的最主要特点是 相互作用 作用力 和作用力 等 因而其他外力可以忽略不计 5 如果碰撞过程中系统 守恒 这样的碰撞叫做弹性碰撞 如果碰撞过程中系统 不守恒 这样的碰撞叫做非弹性碰撞 如果两个物体碰撞后合为一体具有共同的速度 这样的碰撞叫做 时间短 变化快 峰值大 动能 动能 完全非弹性碰撞 栏目链接 栏目链接 知识点1生活中的各种碰撞现象 两个或两个以上有相对速度的物体相遇时 在很短的时间内它们的运动状态发生显著变化 这种物体间相互作用的过程叫做碰撞 若两个小球碰撞时的速度沿着连心线方向为正碰 两个小球碰撞前的相对速度不在连心线上为斜碰 碰撞现象具有如下的特征 相互作用时间短 作用力变化快和作用力相当大 因而其他外力可以忽略不计 其变化规律复杂 与碰撞时物体的速度 材料性质 接触表面情况有关 栏目链接 例1两个穿孔小球用细线连接起来 中间夹有一根已被压缩的弹簧 如下图所示 剪开细线 小球将分别向两侧弹开 这种现象是否也属于物体的碰撞 生活中有没有类似的实例 栏目链接 解析 a b两物体被弹开也是碰撞 因为a b两个物体在细线被剪开的极短时间内被弹开 产生很大的相互作用 它具有相互作用时间短 作用力变化快和作用力峰值大等特点 在这瞬间小球与地面间的摩擦力与弹簧中的弹力比起来可以忽略不计 生活中类似的事例很多 如 机车启动时对拖车的突然拉动 炸弹的爆炸等 栏目链接 知识点2对碰撞现象的研究 1 碰撞的分类 按碰撞过程的能量损失情况可分为完全弹性碰撞 非弹性碰撞 完全非弹性碰撞 1 完全弹性碰撞 任何两个小球碰撞时都会发生形变 若两球碰撞后形变能完全恢复 并没有能量损失 碰撞前后两小球构成的系统的动能相等 我们称这种碰撞为完全弹性碰撞 栏目链接 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 这时将有一部分动能最终会转变为内能 碰撞前后系统的动能不再相等 我们称这种碰撞是非弹性碰撞 3 完全非弹性碰撞 如果碰撞后完全不反弹 两球成为一个整体 这种碰撞则是完全非弹性碰撞 2 对弹性碰撞和非弹性碰撞的理解 弹性碰撞和非弹性碰撞可以从形变和动能两个角度进行理解 栏目链接 1 若两个物体发生碰撞时形变属于弹性的 碰后能够恢复 碰撞过程中只是发生了动能和弹性势能之间的相互转化 碰撞前后两小球构成的系统的动能不可能损失 则两物体间发生了完全弹性碰撞 2 若两个物体发生碰撞时形变属于非弹性的 碰后不能够恢复原状 碰撞过程中除发生动能和弹性势能之间的相互转化外 碰撞前后系统的动能不再相等 则两物体间的碰撞为非弹性碰撞 若两个物体碰撞后合为一体 形变完全不能恢复 此时损失的动能最大 栏目链接 3 注意 1 物理学家所研究的碰撞 并不限于物体直接接触的情况 分子 原子 基本粒子等微观粒子不直接接触 但相互以力作用着 并影响彼此的运动 这种情况也叫做碰撞 2 小到微观粒子 大到生活中宏观物体 再到宇宙天体 碰撞是自然界中最常见的物体相互作用的表现形式之一 因此 对碰撞问题的研究 有助于我们认识和了解物体相互作用的具体规律和丰富的粒子世界 栏目链接 例2质量为5kg的a球以3m s的速度与质量为1