学粤教版选修35 1.1物体的碰撞 课件（2）（15张）.ppt

第一节物体的碰撞 栏目链接 学习目标 1 知道碰撞的特点以及分类 2 探究物体弹性碰撞的一些特点 知道弹性碰撞和非弹性碰撞 栏目链接 生活中的各种碰撞现象 物体碰撞有哪些特点 提示 物体碰撞相互作用时间短 作用力相当大和作用力变化快 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 栏目链接 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 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 对碰撞现象的研究 演示实验 小明用如图所示装置做实验 栏目链接 1 如图所示 让橡皮球a与另一静止的橡皮球b相碰 两橡皮球的质量相等 会看到什么现象 两橡皮球碰撞过程中总动能相等吗 2 小明在a b两球的表面涂上等质量的橡皮泥 再重复实验 1 可以看到什么现象 若两橡皮球粘在一起上升的高度为橡皮球a摆下时的高度的 则碰撞过程中总动能相等吗 栏目链接 提示 1 可看到碰撞后橡皮球a停止运动 橡皮球b摆到橡皮球a开始时的高度 根据机械能守恒定律知 碰撞后橡皮球b获得的速度与碰撞前橡皮球a的速度相等 这说明碰撞中a b两球的总动能相等 2 可以看到碰撞后两球粘在一起 摆动的高度减小 碰前总动能ek mgh 碰后总动能ek 2mg mgh 因为ek ek 所以碰撞过程中总动能减少 栏目链接 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 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 栏目链接 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 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 栏目链接 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 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 栏目链接 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 质量为5kg的a球以3m s的速度与质量为10kg静止的b球发生碰撞 碰后a球以1m s的速度反向弹回 b球以2m s的速度向前运动 试分析 1 碰撞过程中损失了多少动能 2 两球的碰撞属于何种类型的碰撞 栏目链接 解析 1 碰撞前物体的动能 eka mav2a 5 32j 22 5j 碰撞后物体的动能 ek eka ekb mava 2 mbvb 2 5 12j 10 22j 22 5j 故碰撞过程中无动能损失 2 由于碰撞过程中无动能损失 故两球的碰撞属于完全弹性碰撞 答案 1 0 2 完全弹性碰撞 栏目链接 课堂训练 关于常见的碰撞的分类 下列说法错误的是 c a 碰撞前后两物体的总动能不变的碰撞 叫弹性碰撞b 碰撞前后两物体的总动能减少的碰撞 叫非弹性碰撞c 碰撞前后两物体的总动能增加的碰撞 叫非弹性碰撞d 碰撞后两物体具有共同速度的碰撞 叫完全非弹性碰撞 栏目链接 解析 常见的碰撞是按照碰撞前后总动能的