粤教版高中物理选修(3-5)1.1-1.2《物体的碰撞 动量 动量守恒定律》ppt课件

一、弹性碰撞和非弹性碰撞 1．碰撞中能量特点：碰撞过程中，一般伴随机械能的损
失，即：Ek1′＋Ek2′≤Ek1＋Ek2.
2．弹性碰撞：两个物体碰撞后形变能够完全恢复，碰撞后没 有动能转化为其他形式的能量，则碰撞前后两物体构成的 相等 ．这种碰撞也称为完全弹性碰撞． 系统的动能_____ 3．非弹性碰撞：两个物体碰撞后形变不能完全恢复，该过程 减少 ．非弹性碰 有动能转化为其他形式的能量，总动能_____ 撞的特例：两物体碰撞后粘在一起以共同的速度运动， 该碰撞称为完全非弹性碰撞，碰撞过程能量损失最多．
毛球的速度可达到342 km/h，假设球飞来的速度为90 km/h，运动员将球以 342 km/h的速度反向击回．设羽毛 球的质量为5 g，试求： (1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量； (2)在运动员的这次扣杀中，羽毛球的速度变化、动能变化
各是多少？
答案 (1)0.600 kg· m/s，方向与球飞来的方向相反 21 J (2)120 m/s，方向与初速度方向相反
【例1】
一个质量为2 kg的小球A以v0＝3 m/s的速度与一个
静止的、质量为1 kg的小球B正碰，试根据以下数据，分 析碰撞性质：
(1)碰后小球A、B的速度均为2 m/s；
(2)碰后小球A的速度为1 m/s，小球B的速度为4 m/s. 答案 (1)非弹性碰撞 (2)弹性碰撞
1 解析 碰前系统的动能 Ek0＝ mAv2 0＝ 9 J. 2 (1)当碰后小球 A、 B 速度均为 2 m/s 时，碰后系统的动能 1 1 1 1 2 2 2 Ek＝ mAvA＋ mBvB＝ ( × 2× 2 ＋ × 1× 22)J＝ 6 J＜ Ek0，故 2 2 2 2 该碰撞为非弹性碰撞． (2)当碰后 vA′＝ 1 m/s， vB′＝ 4 m/s 时，碰后系统的动能 1 1 1 1 2 2 2 Ek′＝ mAvA′ ＋ mBvB′ ＝ ( × 2× 1 ＋ × 1× 42)J＝ 9 J 2 2 2 2 ＝ Ek0，故该碰撞为弹性碰撞．
二、对动量和动量变化量两个物理量的理解
1．动量的定义式：p＝mv，动量是矢量，方向与速度v的方向
相同． 2．动量是状态量，进行运算时必须明确是哪个物体在哪一状 态(时刻)的动量．
3．动量和动能都是描述物体运动状态的物理量，它们的表达式 1 2 分别为 p＝mv 和 Ek＝ mv .动量是矢量，而动能是标量．当 2 速度发生变化时，物体的动量发生变化，而动能不一定发生 变化．
4．动量的变化(Δp)
Δp＝p′－p
(1)若p′、p不在一条直线上，要用平行四边形定则求矢量 差． (2)若p′、p在一条直线上，先规定正方向，再用正、负号 表示p′、p的方向，则可用Δp＝p′－p＝mv′－mv进行代数 运算． (3)动量变化的方向：与速度变化的方向相同．
【例2】
羽毛球是速度较快的球类运动之一，运动员扣杀羽
小于 碰撞前系统的总动能，Ek1′＋Ek2′＜Ek1＋ 的总动能_______与______________ (1)定义：物体受到的__ FΔt ． (2)定义式：I＝____ 牛顿· 秒 ， (3)单位：在国际单位制中，冲量的单位是__________ 符号为____ N· S．
直线 ． ______
②斜碰(非对心碰撞)：碰撞前后，物体的运动方向 不在同一直线上 ． ________________
(2)按碰撞过程中机械能是否损失分为： 守恒 ，即碰撞前后系统 ①弹性碰撞：碰撞过程中机械能______
相等 ，Ek1＋Ek2＝Ek1′＋Ek2′. 的总动能______ 不守恒 ，碰撞后系统 ②非弹性碰撞：碰撞过程中机械能________
高中物理· 选修3-5· 粤教版
第一章
碰撞与动量守恒
物体的碰撞 动量守恒定律（1）
第一节 第二节 动量
[目标定位]
1.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.2.理解动量、冲量的概念，知道动量的变化量 也是矢量.3.理解动量定理的确切含义，会用其来解释和计算
碰撞、缓冲等现象．
一、碰撞及其分类
解析
(1)以球飞来的方向为正方向，则 90 －3 p1＝mv1＝5×10 × kg·m/s＝0.125 kg·m/s 3.6 342 －3 p2＝mv2＝－5×10 × kg·m/s＝－0.475 kg·m/s 所以动 3.6 量的变化量Δp＝p2－p1＝－0.475 kg·m/s－0.125 kg·m/s＝－ 0.600 kg·m/s. 即羽毛球的动量变化量大小为 0.600 kg·m/s，方向与球飞来的 方向相反． (2)羽毛球的初速度：v＝25 m/s，羽毛球的末速度：v′＝－95 m/s，所以Δv＝v′－v＝－120 m/s. 1 2 羽毛球的初动能：Ek＝ mv ≈1.56 J，羽毛球的末动能：Ek′ 2 1 ＝ mv′2≈22.56 J．所以ΔEk＝ΔEk′－Ek＝21 J. 2
2．动量
速度 的乘积． 质量 和它的______ (1)定义：运动物体的______
mv ． (2)定义式：p＝____
千克米每秒 ， (3)单位：在国际单位制中，动量的单位是____________ kg· ms－1 ． 符号为_________
(4)方向：动量是矢量，其方向与物体的速度方向相同．
针对训练1
(单选)现有甲、乙两滑块，质量分别为3m和m，
以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，发生了碰
撞．已知碰撞后甲滑块静止不动，乙滑块反向运动，且速 度大小为2v.那么这次碰撞是 A．弹性碰撞 C．完全非弹性碰撞 B．非弹性碰撞 D．条件不足，无法确定 ( )
答案
A
1 1 2 2 解析 碰前总动能：Ek＝ ·3m·v ＋ mv ＝2mv2 2 2 1 碰后总动能： Ek′＝ mv′2＝2mv2， Ek＝Ek′， 所以 A 对． 2
1．碰撞：碰撞就是两个或两个以上的物体在相遇的极短 ____时间内 产生非常大的相互作用的过程．其最主要特点是：相互作用
时间短 ，作用力_______ 变化快 和作用力峰值大 _______ __等．
2．碰撞的分类 (1)按碰撞前后，物体的运动方向是否沿同一条直线可分为：
沿同一条 ①正碰(对心碰撞)：碰撞前后，物体的运动方向__________
3．动量的变化量 末动量 与________ 物体在某段时间内________ 初动量 的矢量差(也 p′－p (矢量式)． 是矢量)，Δp＝_______ 4．动量定理 合外力 的冲量，等于物体的 (1)内容：物体所受________
动量的改变量 ． ______________
(2)公式：FΔt＝mv′－mv.