第一章

動量守恒定律第5節(jié)

彈性碰撞與非彈性碰撞新教材人教版物理（高中選擇性必修第一冊）新課引入課堂引入思考與討論：2.實(shí)驗(yàn)時，為什么將球疊放在一起，最上面的球就能被彈到很高的位置？1.小球被彈的很高，說明小球具有的能量大小如何？

為了解釋這樣一個問題，那么這節(jié)課我們將從能量的角度來繼續(xù)研究碰撞問題。碰撞前碰撞后質(zhì)量m1m2m1m20.250.250.250.25速度v1v2v1’v2’0.440.000.000.44mvm1v1+m2v2m1v1’+m2v2’0.110.11

mv2

0.050.05v/m1.761.76m1m2v1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析：碰撞前、后兩小車的三個物理量均未發(fā)生改變。一、碰撞中的不變量新課引入課堂引入在兩小車碰撞接觸面處加裝輕彈簧，使兩小車碰撞后可以完全彈開。對比實(shí)驗(yàn)一：回顧保持兩小車碰撞接觸面原狀，在自然狀態(tài)下進(jìn)行該碰撞試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析：改變實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，在誤差范圍內(nèi)，碰撞前、后兩小車的“mv”物理量仍未發(fā)生變化。m1v1m2v22碰撞前碰撞后質(zhì)量m1m2m1m20.250.250.250.25速度v1v2v1’v2’0.58-0.38-0.150.38mvm1v1+m2v2m1v1’+m2v2’0.050.05

mv2

0.120.04v/m0.800.92一、課堂引入新課引入課堂引入對比實(shí)驗(yàn)二：回顧觀察碰撞過程兩物體的形變的變化,思考碰撞過程的能量轉(zhuǎn)化情況,機(jī)械能是否守恒1、彈性碰撞：如果系統(tǒng)在碰撞前后動能不變,這類碰撞叫作彈性碰撞。

新課講授一、彈性碰撞和非彈性碰撞(機(jī)械能守恒)規(guī)律：例子：如鋼球、玻璃球等堅(jiān)硬球體及間的碰撞皆可視為彈性碰撞，分子、原子間的碰撞也是。新課講授一、彈性碰撞和非彈性碰撞2、非彈性碰撞：如果系統(tǒng)在碰撞后動能減少,這類碰撞叫作非彈性碰撞。

規(guī)律：碰撞過程兩物體不是發(fā)生彈性形變時,能量轉(zhuǎn)化情況機(jī)械能是否守恒機(jī)械能不守恒例子：如橡皮泥球之間的碰撞等。完全非彈性碰撞，機(jī)械能損失最大！！！v1靜止m1m2v2’m2根據(jù)動量守恒定律:彈性碰撞機(jī)械能守恒:碰撞后兩個物體的速度:（簡單情形）動碰靜：

物體m1以速度v1與原來靜止的物體m2發(fā)生彈性碰撞，碰撞后它們的速度分別為v1'

和v2'

。用m1、m2、v1表示v1'

和v2'

的公式。v1’m1二、彈性碰撞和非彈性碰撞的實(shí)例分析1、彈性碰撞的實(shí)例分析碰撞后兩個物體的速度:分析：(1)當(dāng)m1＝m2時，v1′＝0，v2′＝v1（質(zhì)量相等，速度交換）(2)當(dāng)m1?m2時，v1′＝－v1，v2′＝0（極小碰極大，小等速率反彈，大不變）(3)當(dāng)m1?m2時，v1′＝v0，v2′＝2v1（極大碰極小，大不變，小加倍）二、彈性碰撞和非彈性碰撞的實(shí)例分析思考：若v2=0時，結(jié)論與前面的是否相同？二、彈性碰撞和非彈性碰撞的實(shí)例分析1、彈性碰撞的實(shí)例分析（復(fù)雜情形）動碰動：若在一光滑水平面上有兩個質(zhì)量分別為m1、m2的剛性小球A和B，以初速度v1、v2運(yùn)動，若它們能發(fā)生碰撞（為一維彈性碰撞），碰撞后它們的速度分別為v'1和v'2分別是多大？根據(jù)動量守恒定律:彈性碰撞機(jī)械能守恒:碰撞后兩個物體的速度:【例題場景】兩個物體的質(zhì)量都是m,碰撞以前一個物體靜止,另一個以速度v向它撞去。碰撞以后兩個物體粘在一起,成為一個質(zhì)量為2m的物體，以一定的速度繼續(xù)前進(jìn)。碰撞后該系統(tǒng)的總動能是否會有損失？v靜止mmv’2m根據(jù)動量守恒定律：碰撞后的共同速度：碰撞前的總動能：碰撞后的總動能：可見，碰撞后系統(tǒng)的總動能小于碰撞前系統(tǒng)的總動能。新課講授新課講授二、彈性碰撞和非彈性碰撞的實(shí)例分析2、非彈性碰撞的實(shí)例分析(1)動量守恒：即p1＋p2＝p1′＋p2′.(2)動能不增：即Ek1＋Ek2≥Ek1′＋Ek2′.(3)速度合理（物理情景要合理）：①若碰前兩物體同向運(yùn)動，則應(yīng)有v后>v前，碰后原來在前的物體速度一定增大，若碰后兩物體同向運(yùn)動，則應(yīng)有v前′≥v后′。②碰前兩物體相向運(yùn)動，碰后兩物體的運(yùn)動方向不可能都不改變。新課講授新課講授二、彈性碰撞和非彈性碰撞的實(shí)例分析3、碰撞三原則思考與討論：通過對非彈性碰撞和彈性碰撞規(guī)律的探討，你是否可以利用你所學(xué)到的知識解釋一下上課前我們所演示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，為什么三球疊放時最上面的小球會彈的更高？新課講授新課講授三、常見的一些“類碰撞”模型（1）動量守恒：（2）能量守恒：1、子彈打木塊模型（完全非彈性碰撞）2、板塊模型（1）動量守恒：（2）能量守恒：（完全非彈性碰撞）新課講授新課講授三、常見的一些“類碰撞”模型（1）最高點(diǎn)：（2）分離點(diǎn)：3、曲面斜面模型（小球不飛出）水平方向動量守恒：機(jī)械能守恒：水平方向動量守恒：機(jī)械能守恒：思考與討論：若小球飛出，小球后做何種運(yùn)動，如何求解？（彈性碰撞）（完全非彈性碰撞）新課講授新課講授三、常見的一些“類碰撞”模型4、彈簧模型（1）從開始到共速:（2）從開始到第一次恢復(fù)原長：

（完