人教版 (2019)选择性必修 第一册5 弹性碰撞和非弹性碰撞图文ppt课件

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册5 弹性碰撞和非弹性碰撞图文ppt课件，共35页。PPT课件主要包含了新课引入新知初感悟，演示实验，碰撞过程的五个特点，典例一，弹性碰撞的实例分析，碰撞的分类，典例二，基础练习等内容，欢迎下载使用。
第五节|弹性碰撞和非弹性碰撞
碰撞是自然界中常见的现象。陨石撞击地球而对地表产破坏，网球受球拍撞击而改变运动状态……
物体碰撞中动量的变化情况，前面已进行了研究。那么，在各种碰撞中能量又是如何变化的？碰撞过程中有哪些特点？
利用大小不同的两个弹力球，它们都有一定的弹性。使两球从一定高度分别落下，观察到弹力球都弹了起来。让两个球一上一下组合，再从刚才同一高度落下，观察两个球谁能跳得更高。
小球在上、大球在下一起落下，观察到小球弹起更高的高度，大球却几乎没有弹起来。它们的动能如何变化？猜一下为什么会这样变化？猜想：小球弹得更高，说明它获得了更大的动能，而大球几乎没有弹起来，说明它的动能减小了。可能是大球把自身的动能传递给了小球。
两个弹力球一上一下组合落下，大球被地面反弹后与小球之间发生了碰撞，我们知道碰撞过程中的动量可以发生传递，系统的动量守恒。既然机械能在碰撞中也能传递，那么系统的机械能又是否守恒呢？
牛顿摆中一动一静的碰撞实验，将一个小钢球拿起一定的高度，从静止释放，与另一个小钢球碰撞。观察到两个小球碰撞后，第一个小球静止下来，而第二个小球摆起一定的高度。在第一个小球与第二个小球碰撞部位粘上海绵泡沫，重复上述实验。
系统机械能在这个过程发生了怎样的传递和转化呢？第一个小球被举高的重力势能在下落过程中转化为动能，碰撞后，第一个小球静止，第二个小球获得了动能，又在上升过程中全部转化为重力势能。
如果碰撞中第一个小球的动能全部传递给了第二个小球，第二个小球上升的高度与第一个小球释放前的高度应该有什么关系呢？此时系统机械能怎样？小球碰撞部位粘上海绵泡沫后，小球在碰撞后不能摆到原来的高度，说明机械能不守恒。那么动能发生了改变，机械能有损失。
如果系统在碰撞前后动能不变，这类碰撞叫作弹性碰撞；如果系统在碰撞前后动能减少，这类碰撞叫作非弹性碰撞。
1、时间特点：在碰撞、爆炸现象中，相互作用的时间很短。2、相互作用力的特点：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，平均作用力很大。3、动量守恒条件的特点：系统的内力远远大于外力，所以系统即使所受合外力不为零，外力也可以忽略，系统的总动量守恒。
4、位移特点：碰撞、爆炸过程是在一瞬间发生的，时间极短，在物体发生碰撞、爆炸的瞬间，可忽略物体的位移，认为物体在碰撞、爆炸前后仍在同一位置。5、能量转化特点：一部分动能先转化为弹性势能，再在恢复形变过程中，将弹性势能全部或部分转化为动能，未转化为动能的部分转化为内能或其他能。
1、一颗水平飞来的子弹射入一个原来悬挂在天花板下静止的沙袋并留在其中和沙袋一起上摆，关于子弹与沙袋组成的系统，下列说法正确的是( )A.子弹射入沙袋的过程中系统动量和机械能都守恒B.子弹射入沙袋的过程中系统动量和机械能都不守恒C.共同上摆阶段动量守恒，机械能不守恒D.共同上摆阶段动量不守恒，机械能守恒
解题思路：子弹和沙袋组成的系统，在子弹射入沙袋的过程中，子弹和沙袋在水平方向的动量守恒，但机械能不守恒，共同上摆过程中动量不守恒，机械能守恒，选项D正确。答案：D
如图所示，两个小球相碰，碰撞之前球的运动速度与两球心的连线在同一条直线上，碰撞之后两球的速度仍会沿着这条直线。这种碰撞称为正碰，也叫作对心碰撞或一维碰撞。
如图所示，如果两球碰撞前的速度与两球心的连线不在同一条直线上，碰撞之后两球的速度都会偏离原来两球心的连线，碰撞过程还满足动量守恒吗？
此种碰撞为非对心碰撞，满足动量守恒定律，但情况复杂。发生非对心碰撞的两个小球，可以将小球速度沿球心连线和垂直球心连线两个方向分解，在这两个方向上应用动量守恒定律列式求解。
2、如图所示，小球A、B均静止在光滑水平面上。现给A球一个向右的初速度，之后与B球发生对心碰撞。下列关于碰后情况，说法正确的是（ ）A.碰后小球A、B一定共速B.若A、B球发生完全非弹性碰撞，A球质量等于B球质量， A球将静止C.若A、B球发生弹性碰撞，A球质量小于B球质量，无论A球初速度大小是多少，A球都将反弹D.若A、B球发生弹性碰撞，A球质量足够大，B球质量足够小，则碰后B球的速度可以是A球的3倍
答案：CD解析：由于小车与木块发生碰撞的时间极短，碰撞时仅小车与木块间发生相互作用，使小车与木块的动量发生变化，而在这极短时间内，摆球在水平方向并没有通过绳发生相互作用，所以小车与木块碰后瞬间，摆球仍保持原来的速度而未来得及变化，仅小车与木块由于相互作用，各自动量发生改变，所以选项AB错误。以小车（不包括摆球）和木块为系统，碰撞前后动量守恒，但小车与木块碰后可能分离，也可能结合在一起，故选项CD正确。