高中物理 第一章 碰撞与动量守恒 第一节 物体的碰撞同步备课课件 粤教版选修3-5.pptx
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．
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律可得v1＝gt
③
由于碰撞时间极短，重力的作用可以忽略，两球相
碰前后的动量守恒，总动能保持不变。规定向下的方向
为正，有mAv1＋mBv2＝mBv′2
④
12mAv21＋12mBv22＝12mBv2′2
⑤
设 B 球与地面相碰后的速度大小为 v′B，由运动学
及碰撞的规律可得 v B′＝vB
⑥
设 P 点距地面的高度为 h′，由运动学规律可得
[答案] 见解析
图2
(1)碰撞前瞬间A的速率v； (2)碰撞后瞬间A和B整体的速率v′； (3)A和B整体在桌面上滑动的距离l。 [解析] 设滑块的质量为m。 (1)根据机械能守恒定律mgR＝12mv2 得碰撞前瞬间A的速率v＝ 2gR＝2 m/s。
(2)根据动量守恒定律mv＝2mv′ 得碰撞后瞬间A和B整体的速率v′＝12v＝1 m/s。 (3)根据动能定理12(2m)v′2＝μ(2m)gl 得A和B整体沿水平桌面滑动的距离 l＝v2′μg2＝0.25 m。
碰撞——作用时间短，内力远大于外力， 动量守恒 应用反冲于外—力—，一般总合动量外力守不恒为零，内力远大
碰
撞
与 动 量 守
恒自中定然的律界守守守恒恒与与不对变称：守三守恒大恒来守对源恒应于定着对律某称体个现物物理质量世保界持和不谐变美
恒
考点一 动量定理的理解与应用 1．容易混淆的几个物理量的区别
(1)碰撞：物体与物体发生碰撞时，相互作用时间极短， 相互作用的内力远大于系统所受外力，所以各类碰撞均满足 系统动量守恒定律。但要注意物理情境可行性原则。
(2)反冲：发射炮弹、爆竹爆炸、发射火箭，都属于反冲 运动，这些运动的特点都是系统相互作用的内力远大于系统 受到的外力，所以在相互作用的过程中系统总动量守恒，研 究反冲运动的目的是找出反冲速度的规律，求反冲速度的关 键是确定相互作用的对象和各物体对地的运动状态。
高中物理第一章碰撞与动量守恒章末总结同步备课课件粤教版选修3_5
4.解题思路 (1)确定研究对象，进行受力分析； (2) 确定初、末状态的动量 mv1 和 mv2( 要先规定正方向，以便确定动量的 正负，还要把v1和v2换成相对于同一惯性参考系的速度)； (3)利用Ft＝mv2－mv1列方程求解.
例1
质量为0.2 kg的小球竖直向下以6 m/s的速度落至水平地面，再以4
0.2×4kg· m/s－0.2×(－6) kg· m/s＝2 kg· m/s.由动量定理F合· t＝Δp得(FN－ mg)t＝Δp，则FN＝Δp＋mg＝ 2 N＋0.2×10 N＝12 N. 0.2 t
解析
答案
二、多过程问题中的动量守恒
1.正确选择系统(由哪几个物体组成)和划分过程，分析系统所受的外力， 判断是否满足动量守恒的条件. 2.准确选择初、末状态，选定正方向，根据动量守恒定律列方程.
第一章
章末总结
内容索引
知识网络
题型探究
达标检测
知识网络
动量：p＝ mv ，矢量，方向与速度v的方向相同，是状态量 动量
守恒
定律
基本 动量变化量 概念
Δp＝ p′－p＝m·Δv
方向：与 Δv方向相同
冲量：I＝Ft，矢量，方向与 恒力F 的方向一致，若力为变 力，冲量方向与相应时间内动量的改变量方向一致，是过 程量
gR
图3
解析 答案
(2)两物块刚分离时物块B的速度大小vB；
答案
5gR
解析 对于物块B，从N点到P点的过程中机械能守恒，有：
1 1 2 2 2mBvB ＝2mBvP ＋2mBgR 解得 vB＝ 5gR ③ ④
解析
答案
(3)物块A在水平面上运动的时间t.
答案
5gR 2μg
高中物理第一章碰撞与动量守恒第一节物体的碰撞同步备课教粤教版选修3_6247
第一节物体的碰撞[学习目标] 1.了解生活中的各种碰撞现象，知道碰撞的特点.2.通过实验探究，知道弹性碰撞和非弹性碰撞．一、碰撞特点及分类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．2．碰撞特点(1)相互作用时间短．(2)作用力变化快．(3)作用力峰值大．因此其他外力可以忽略不计．3．碰撞的分类(1)按碰撞前后，物体的运动方向是否沿同一直线可分为：①正碰(对心碰撞)：作用前后沿同一条直线．②斜碰(非对心碰撞)：作用前后不沿同一条直线．(2)按碰撞过程中机械能是否损失可分为弹性碰撞和非弹性碰撞．[即学即用] 判断下列说法的正误．(1)最早发表有关碰撞问题研究成果的是伽利略．( ×)(2)碰撞过程作用时间很短，相互作用力很大．( √)(3)所有的碰撞，作用前、后物体的速度都在一条直线上．( ×)二、弹性碰撞和非弹性碰撞[导学探究] 演示实验：用如图1所示装置做实验．图1(1)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？两橡皮球碰撞前后总动能相等吗？(2)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14，则碰撞前后总动能相等吗？ 答案 (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，这说明碰撞前后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E k ＝mgh碰后总动能E k ′＝2mg ·h 4＝12mgh 因为E k ′<E k ，所以碰撞前后总动能减少．[知识梳理] 按碰撞前后系统的总动能是否损失，可将碰撞分为：(1)弹性碰撞：两个小球碰撞后形变能完全恢复，没有能量损失，即碰撞前后两个小球构成的系统总动能相等，E k1＋E k2＝E k1′＋E k2′.(2)非弹性碰撞：两个小球碰撞后形变不能完全恢复，一部分动能最终转化为其他形式的能(如热能)，即碰撞前后两个小球构成的系统总动能不再相等，E k1＋E k2>E k1′＋E k2′.[即学即用] 判断下列说法的正误．(1)碰撞时形变能够完全恢复的系统动能没有损失．( √ )(2)两物体碰撞后粘在一起运动，系统的动能也可能不损失．( × )(3)两物体碰撞后总动能可能增加．( × )一、弹性碰撞与非弹性碰撞的判断1．碰撞中能量的特点：碰撞过程中，一般伴随机械能的损失，即：E k1′＋E k2′≤E k1＋E k2.2．碰撞的类型(1)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，即碰撞前后两物体构成的系统的动能相等．(2)非弹性碰撞：两个物体碰撞后形变不能完全恢复，该过程有动能转化为其他形式的能，总动能减少．(3)完全非弹性碰撞：非弹性碰撞的特例：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．例1 一个质量为2 kg 的小球A 以v 0＝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)弹性碰撞解析 碰前系统的动能E k0＝12m A v 02＝9 J. (1)当碰后小球A 、B 速度均为2 m/s 时，碰后系统的动能E k ＝12m A v A 2＋12m B v B 2＝(12×2×22＋12×1×22) J ＝6 J ＜E k0，故该碰撞为非弹性碰撞．(2)当碰后v A ′＝1 m/s ，v B ′＝4 m/s 时，碰后系统的动能 E k ′＝12m A v A ′2＋12m B v B ′2＝(12×2×12＋12×1×42) J ＝9 J ＝E k0，故该碰撞为弹性碰撞． 针对训练 如图2所示，有A 、B 两物体，m 1＝3m 2，以相同大小的速度v 相向运动，碰撞后A 静止，B 以2v 的速度反弹，那么A 、B 的碰撞为( )图2A ．弹性碰撞B ．非弹性碰撞C ．完全非弹性碰撞D ．无法判断 答案 A解析 设m 1＝3m ，m 2＝m碰撞前总动能12m 1v 12＋12m 2v 22＝2mv 2 碰撞后总动能12m 1v 1′2＋12m 2v 2′2＝0＋12×m (2v )2＝2mv 2 因为碰撞前后总动能不变，故为弹性碰撞，A 项正确．二、碰撞模型的拓展例2 如图3所示，物体A 静止在光滑的水平面上，A 的左边固定有轻质弹簧，与A 质量相等的物体B 以速度v 向A 运动并与弹簧发生碰撞．A 、B 始终沿同一直线运动，则A 、B 组成的系统动能损失最大的时刻是( )图3A ．A 开始运动时B ．A 的速度等于v 时C ．B 的速度等于零时D ．A 和B 的速度相等时答案 D解析 方法一：B 和A (包括弹簧)的作用，可以看成广义上的碰撞，两物体(包括弹簧)碰后粘在一起或碰后具有共同速度时，其动能损失最多，故选D.方法二：B与弹簧作用后，A加速，B减速，当A、B速度相等时，弹簧最短、弹性势能最大，系统动能损失最多，故D正确．两物体通过弹簧的相互作用可以看成广义上的碰撞，当弹簧最短(两物体速度相等)时相当于完全非弹性碰撞；当弹簧完全恢复原状，两物体分离时相当于弹性碰撞．1．(多选)关于碰撞的特点，下列说法正确的是( )A．碰撞的过程时间极短B．碰撞时，质量大的物体对质量小的物体作用力大C．碰撞时，质量大的物体对质量小的物体作用力和质量小的物体对质量大的物体的作用力相等D．碰撞时，质量小的物体对质量大的物体作用力大答案AC解析两物体发生碰撞，其碰撞时间极短，碰撞时，质量大的物体对质量小的物体作用力和质量小的物体对质量大的物体的作用力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故A、C 正确，B、D错误，故选A、C.2．(多选)两个物体发生碰撞，则( )A．碰撞中一定产生了内能B．碰撞过程中，组成系统的动能可能不变C．碰撞过程中，系统的总动能可能增大D．碰撞过程中，系统的总动能可能减小答案BD解析若两物体发生弹性碰撞，系统的总动能不变；若两物体发生的是非弹性碰撞，系统的总动能会减小，但无论如何，总动能不会增加，所以正确选项为B、D.3．(多选)如图4所示，两个小球A、B发生碰撞，在满足下列条件时能够发生正碰的是( )图4A．小球A静止，另一个小球B经过A球时刚好能擦到A球的边缘B．小球A静止，另一个小球B沿着A、B两球球心连线去碰A球C ．相碰时，相互作用力的方向沿着球心连线时D ．相碰时，相互作用力的方向与两球相碰之前的速度方向都在同一条直线上答案 BD解析 根据牛顿运动定律，如果力的方向与速度方向在同一条直线上，这个力只改变速度的大小，不能改变速度的方向；如果力的方向与速度的方向不在同一直线上，则速度的方向一定发生变化，所以B 、D 项正确；A 项不能发生一维碰撞；在任何情况下相碰两球的作用力方向都沿着球心连线，因此满足C 项条件不一定能发生一维碰撞．故正确答案为B 、D.4．(多选)如图5甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰，小球的质量分别为m 1和m 2，图乙为它们碰撞前后的s －t 图象．已知m 1＝0.1 kg ，m 2＝0.3 kg ，由此可以判断，下列说法正确的是( )图5A ．碰前m 2静止，m 1向右运动B ．碰后m 2和m 1都向右运动C ．此碰撞为弹性碰撞D ．此碰撞为非弹性碰撞答案 AC解析 由题图乙可以看出，碰前m 1位移随时间均匀增加，m 2位移不变，可知m 2静止，m 1向右运动，故A 是正确的；碰后一个位移增大，一个位移减小，说明运动方向不一致，即B 错误；由乙图可以计算出碰前m 1的速度v 1＝4 m/s ，碰后速度v 1′＝－2 m/s ，碰前m 2的速度v 2＝0，碰后速度v 2′＝2 m/s ，m 2＝0.3 kg ，碰撞过程中系统损失的机械能ΔE k ＝12m 1v 12－12m 1v 1′2－12m 2v 2′2＝0，因此C 是正确的，D 是错误的．5．质量为1 kg 的A 球以3 m/s 的速度与质量为2 kg 静止的B 球发生碰撞，碰后两球均以1 m/s 的速度一起运动，则两球的碰撞属于________类型的碰撞，碰撞过程中损失了________ J 动能．答案 完全非弹性碰撞 3解析 由于两球碰后速度相同，没有分离，因此两球的碰撞属于完全非弹性碰撞，在碰撞过程中损失的动能为ΔE k ＝12m A v 2－12(m A ＋m B )v 12＝(12×1×32－12×3×12) J ＝3 J.。
【名校专用】高中物理第一章碰撞与动量守恒1.1物体的碰撞教案粤教版选修3_5
1.1物体的碰撞课堂互动三点剖析一、碰撞碰撞：当两个物体非常接近时，它们的相互作用改变了它们的运动状态，即引起动量和能量的交换，我们就说，它们发生了碰撞.由此可知，发生碰撞必须要满足两个条件：一是这种相互作用在较短的时间内发生，二是使两个质点的运动发生显著的变化.这是广义上的碰撞，例如两个微观粒子的碰撞.在宏观现象中，碰撞意味着两物体直接接触，其特点是：相碰的物体在接触前和分离后没有相互作用，接触的时间很短，接触时发生的相互作用比较强烈，因而在接触过程中可以忽略外力.二、碰撞的形式1.碰撞的研究：最早研究碰撞的是马西尔，随后，伽利略、马略特、牛顿、笛卡尔、惠更斯先后用大量的实验进行了研究，总结了碰撞的规律，形成了动量守恒的思想.并应用到了对微观粒子的研究上，发现了新的粒子.2.碰撞的形式有正碰、斜碰.3.区分正碰和斜碰主要看碰撞前两球的相对速度的方向与连心线的关系，与各小球自身的运动状态无关，与碰撞的位置无关.三、弹性碰撞与非弹性碰撞1.完全弹性碰撞如果两个物体（以两个弹性小球为例）在碰撞过程中，没有机械能的损失，这样的碰撞称为完全弹性碰撞。
此时两个物体之间的力是弹性力，在开始接触后的前一阶段，两球互相压缩，弹性力做负功，这时有一部分动能转化为弹性势能，在两球的速度相等时，压缩停止，此时系统的弹性势能最大，系统的动能最小；然后立即转为互相推开，弹性力做正功，此时弹性势能转化为动能.当全部分开时，弹性势能为零，全部转化为动能.2.非弹性碰撞两球碰撞后形变不能完全恢复.碰撞前后两小球的总动能不相等，有损失，损失的机械能转化为内能.3.完全非弹性碰撞两球碰撞后完全不反弹，动能损失最大.很多情况下表现为两球合为一体，或达到共同速度.各个击破【例1】下列说法正确的是（）A.s两小球正碰就是从正面碰撞B.两小球斜碰就是从侧面碰撞C.两小球正碰就是对心碰撞D.两小球斜碰就是非对心碰撞解析：两小球碰撞时的速度沿着连心线方向，称为正碰，即对心碰撞；两小球碰前的相对速度不在连心线上，称为斜碰，即非对心碰撞.答案：CD类题演练1在光滑的水平面上，一个运动的小球去碰撞一个静止的小球，则这个属于（）A.正碰B.斜碰C.可能是正碰，也可能是斜碰D.条件不明，无法说明解析：判断正碰还是斜碰与各物体的运动状态无关，只与两球碰前相对速度的方向与两球连心线方向的关系相关.当相对速度的方向和连心线在同一直线上是正碰；当相对速度的方向与连心线不在一直线上是斜碰.则C选项正确.答案：C【例2】如图1-1-2所示，两小球在同一轨道槽内发生了碰撞，两小球都是弹性小球，则它们的碰撞属于（）图1-1-2A.正碰B.斜碰C.弹性碰撞D.非弹性碰撞解析：两小球在同一槽内，两球相对运动速度的方向在两球的连心线上，是正碰.则选项A 正确；两小球都是弹性小球，属于弹性碰撞，故选项C正确.答案： AC类题演练2举例说明生活中哪些碰撞是完全非弹性碰撞.解析：完全非弹性碰撞的两物体碰后完全不反弹，动能损失最大，如一块泥巴摔在地上，一把刀插入木头中拔不出来，子弹射入木块中没有射出，火车站里，一列火车以一定的速度碰撞一列静止的车厢后共同前进，实现挂接等.。
物理：第一章第一节《物体的碰撞》课件ppt(粤教版选修3-5)(共20张PPT)
针对训练2：质量为0.5kg的物体，运动速度为3m/s，它 在一个变力作用下速度变为7m/s，方向和原来方向相反， 则这段时间内动量的变化量为（ A ） A．5kg.m/s，方向与原运动方向相反 B．5kg.m/s，方向与原运动方向相同 C．2kg.m/s，方向与原运动方向相反
D．2kg.m/s，方向与原运动方向相同
（1）按运动形式
①对心碰撞（正碰）：碰撞前后，物体的运 动方向在同一直线上。
②非对心碰撞（斜碰）：碰撞前后，
物体的运动方向不在同一直线上。
（2）按能量的转化关系： ①弹性碰撞：EK１= EK2
（能够完全恢复形变）
②非弹性碰撞： EK１＞ EK2（不能够完全恢复形变） ③完全非弹性碰撞：EK损失最大（粘合在一起运动）
外力： 外部其他物体对系统的作用力
问题思考
1、如果某个物体不受外力作用或
者所受外力之和为零，这个物体的动
量有没有变化？ 2、对于相互作用的物体组成研究
系统, 是不是也是这样呢?
情景问题
两个小球在光滑水平面上碰撞
Ｖ１＞Ｖ２
理论推导
碰撞时1球和2球所受平均作用力分 别是F1和F2,作用时间t 对1球 F1t m1v1 ' m1v1对2球 F2t m2v2 ' m2v2 由牛顿第三定律：F1t= - F2t 即 得
对动量守恒定律的理解 一、系统性：两个或两个以上的系统 二、矢量性：动量守恒定律是一个矢量 三、相对性：动量守恒定律表达式中所 有物理量均为同一参考系对应的值。 四、同时性：v1、 v2指碰撞前的速度
v1'、v2'指碰撞后的速度
五、普适性：动量守恒定律适用范围 1. 小到微观粒子，大到天体 2. 不仅适用于低速运动，适用于高速运动
粤教版高中物理选修3-5：第一章 碰撞与动量守恒 复习课件
恰好相同，求 B 与 C 碰撞前 B 的速度。
图6
解析 细绳断开后，在弹簧弹力的作用下，A 做减速运动，B 做 加速运动，最终三者以共同速度向右运动，设共同速度为 v，A 和 B 分开后，B 的速度为 vB，对三个木块组成的系统，整个过程
总动量守恒，则有(mA＋mB)v0＝(mA＋mB＋mC)v。
检测区
(2)物体 C 与小车保持相对静止时的速度大小。
(3)物体冲上小车后相对于小车板面滑动的距离。
专题整合区
解析 (1)下滑过程中机械能守恒，有： mgh＝12mv2 2－12mv1 2
解得 v2＝ v1 2＋2gh＝2 5 m/s (2)在物体 C 冲上小车 B 到与小车相对静止的过程中，两者组成的
检测区
3.如图 6 所示，光滑水平面上有三个木块 A、B、C，质量分别为
mA＝mC＝2m，mB＝m，A、B 用细绳连接，中间有一压缩的弹
簧(弹簧与滑块不栓接)。开始时 A、B 以共同速度 v0 运动，C 静
止。某时刻细绳突然断开，A、B 被弹开，然后
B 又与 C 发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度
图4 ①木块在 ab 段受到的摩擦力 f； ②木块最后距 a 点的距离 s。
专题整合区
解析 ①木块在斜面上上升到最高点时，木块与物体 P 具有相同 的水平速度，设为 v1。由动量守恒定律得 mv0＝(m＋2m)v1 此过程中，由动能定理得 －mgh－fL＝12(m＋2m)v12－12mv02
mv02－3gh 联立两个方程解得 f＝ 3L 。
图7
检测区
(1)若小车固定在水平面上，将小物块从 AB 轨道的 D 点静止释放， 小物块恰好可运动到 C 点，试求 D 点与 BC 轨道的高度差。 (2)若将小车置于光滑水平面上，小物块仍从 AB 轨道的 D 点静止释 放，试求小物块滑到 BC 中点时的速度大小。
高二物理配套课件1.1、2 物体的碰撞 动量 动量守恒定律(粤教版选修3-5)
一、对动量及动量的变化量的理解 动量是状态量：进行动量运算时，要明确是哪一个物体在
哪一个状态(时刻)的动量．公式p＝mv中的速度v是瞬时速
度． 动量是矢量：动量的方向与物体瞬时速度的方向相同．如 果在一条直线上运动，可以选定一个正方向，其正负就容 易确定了．
动量具有相对性：物体的动量与参考系的选择有关．选不 同的参考系时，同一个物体的动量可能不同，通常在不指
明的情况下，物体的动量是指物体相对地面的动量．
Δp＝p′－p＝m·Δv为矢量表达式， 其方向同 Δv 的方向．分析计算 Δp 以及判断 Δp 的方向时， 如果物体在一条直线上运动，就能直接选定一个正方向， 矢量运算就可以转化为代数运算；当不在同一直线上运动
时，应依据平行四边形定则运算．
二、动量定理的理解与应用要点 动量定理的表达式是一个矢量式，应用动量定理时需要规 定正方向． 动量定理公式中 F是研究对象所受的包括重力在内的所有
力在作用时间内的冲量，然后再求所有外力冲量的矢量
和．如果作用在物体上各外力的作用时间不同，就只能先 求每一个外力在其作用时间内的冲量，然后再求所有外力 冲量的矢量和．
动量定理中I是合外力的冲量，是使研究对象的动量发生变
化的原因，并非产生动量的原因，不能认为合外力的冲量 就是动量的变化．合外力的冲量是引起研究对象状态变化 的外在因素，而动量的变化是合外力冲量作用后导致的必 然结果．
(2)Δp1＝－Δp2，表示一个物体的动量变化量与另一个物体 的动量变化量大小相等，方向相反； (3)Δp＝0，表示系统的总动量增量为零，即系统的总动量 保持不变．
成立条件(具备下列条件之一) (1)系统不受外力； (2)系统所受外力之和为 零 ； (3)系统在某一方向上 不受外力 或所受外力之和 为零 ； (4)系统的内力 远大于 外力或者在某一方向上内力 远大于 外力.
粤教版高中物理选修3-5第一章第01节 物体的碰撞(共19张PPT)
从碰撞的具体运动过程来看，各种碰撞都经 历了如下过程：
两
物
两
体 压缩过程 者
发
速
生 动能转化 度
接 为势能或 相
触 势能和内 等
能等
形变完全恢复
弹性碰撞
势能转化为动能 （动能守恒）
形变部分恢复 非弹性碰撞
内能不能逆转
（动能转化为内 能等）
形变完全不恢复 完全非弹性碰撞 内能不能逆转 （动能损失最大）
特点：两物体碰撞后粘合在一起(或碰后具有 共同的速度) ，这时系统动能损失最大。
注意：碰撞后发生永久性形变、粘在一起、 摩擦生热等的碰撞是为非弹性碰撞。
弹性碰撞和非弹性碰撞的区别
碰撞分类 弹性碰撞
形变情况
形变可以完全 恢复
非弹性碰撞 形变不可以完 全恢复
完全非弹性 形变完全不可
碰撞
以恢复
能量变化 机械能守恒
机械能不守恒， 有损失 机械能损失最 大
四、几个重要的概念
1．系统：存在相互作用的几个物体所组成 的整体，称为系统，系统可按解决问题 的需要灵活选取.
2．内力：系统内各个物体间的相互作用 力称为内力.
3．外力：系统外其他物体作用在系统内任 何一个物体上的力，称为外力．
例：有A，B两物体，mA=3mB以相同大小的速度 V相向运动。碰撞后A静止，B以2V的速度反弹， 那么A,B的碰撞为： A. 弹性碰撞 B.完全非弹性碰撞 C.非弹性碰撞
2.伽利略、马利特、 牛顿、笛卡儿、惠 更斯等先后进行实验，逐渐归纳成系统 理论，总结出规律。
3.近代,通过高能粒子的碰撞,发现新粒子。
二、生活中的各种碰撞现象
三.认识碰撞
1.碰撞定义: 两个或两个以上的物体在相遇的极短时
高中物理第一章碰撞与动量守恒实验验证动量守恒定律同步备课课件粤教版选修3_5
解析
答案
Hale Waihona Puke 0.10 0.50 /s；碰撞后滑块1的速度v2为______m/ ②碰撞前滑块1的速度v1为_____m s； 0.60 滑块2的速度v3为_____m/s ；(结果保留两位有效数字)
－3 5 × 10 d 解析 滑块 1 碰撞之前的速度 v1＝ ＝ 3 m/s≈0.50 m/s； － Δt1 10.01×10 滑块1碰撞之后的速度
d 5×10 v2＝Δt ＝ 0.049 9 m/s≈0.10 m/s； 2
滑块2碰撞后的速度
－3 5 × 10 d v3＝Δt ＝ －3 m/s≈0.60 m/s； 8.35×10 3
－3
解析
答案
③在误差允许的范围内，通过本实验，同学们可以探究出哪些物理量是不
变的？通过对实验数据的分析说明理由.(至少回答2个不变量).
系统碰撞前后总动量不变. 碰撞前后总动能不变.(c.碰撞前后质量不变.) a._______________________b.______________________________________.
解析
答案
例2 某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞中动量变化的规律的实验：
在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动.然后与原来
气垫层的厚度放大了很多倍)，这样大大减小了由摩擦产生的影响.
图1
Δx 则v＝ . Δt
图2
设Δx为滑块(挡光片)的宽度，Δt为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间，
五、实验步骤 1.调节气垫导轨，使其水平.是否水平可按如下方法检查：打开气泵后， 导轨上的滑块应该能保持静止. 2.按说明书连接好数字计时器与光电门. 3.如图3所示，把中间夹有弯形弹簧片的两滑块置于光电门中间保持静止， 烧断拴弹簧片的细线，测出两滑块的质量和速度，将实验结果记入设计 好的表格中.
学高中物理一碰撞与动量守恒一节物体的碰撞粤教版PPT课件
小试身手
2．(多选)碰撞现象的主要特点有( ) A．物体相互作用时间短 B．物体相互作用前速度很大 C．物体相互作用后速度很大 D．物体间相互作用力远大于外力
解析：碰撞过程发生的作用时间很短，作用力很大， 远大于物体受到的外力，与物体作用前及作用后的速度大 小无关．
答案：AD
拓展一 对碰撞问题的研究
解析：由碰撞的概念可知，以上现象除小鸟的飞翔外 均属于碰撞现象．
知识点一 对碰撞问题的研究和生活中的碰撞现象
提炼知识 1．历史上对碰撞问题的研究． (1)最早发表有关碰撞问题研究成果的是布拉格大学 校长、物理学教授马尔西．随后，著名的物理学家如伽 利略、马略特、牛顿、笛卡儿、惠更斯等都先后进行了 一系列的实验．
(2)20 世纪 30 年代以后，由于加速器技术和探测器技 术的发展，通过高能粒子的碰撞，实验物理学家相继发 现了许多新粒子．
3．若两小球碰撞后它们的形变不能完全恢复原状， 碰撞前后系统的动能不再相等，这种碰撞称为非弹性碰 撞．
4．如果两个小球碰撞后完全不反弹，合为一体具有 共同的速度，这样的碰撞叫作完全非弹性碰撞．
判断正误
(1)能量守恒的碰撞一定是弹性碰撞．(×) (2) 正 碰 一 定 是 弹 性 碰 撞 ， 斜 碰 一 定 是 非 弹 性 碰 撞．(×)
★题后反思 弹性碰撞和非弹性碰撞是按碰撞过程的能量损失情 况划分的；而正碰和斜碰是按碰撞前后物体的速度方向 是否沿同一直线划分的．他们之间没有必然的对应关系．
1．碰撞现象在生活中很常见，下列现象不属于碰撞 现象的是( )
A．打羽毛球时球拍与球的撞击 B．小鸟在空中飞翔 C．打桩、钉钉子等各种打击现象 D．带电粒子对荧光屏的撞击
1．碰撞的含义． 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 互作用的过程叫作碰撞． 2．碰撞的特点． (1)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，相互作用力远大于其他外 力，因而其他外力可以忽略不计．
高中物理第1章第1节物体的碰撞课件粤教选修35粤教高二选修35物理课件
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内容 总结 (nèiróng)
第一章 碰撞与动量(dòngliàng)守恒
No
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(× )
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2．(多选)碰撞现象的主要特点有( ) A．物体相互作用时间短 B．物体相互作用后速度很大 C．物体间相互作用力远大于外力 D．相互作用过程中物体的位移可忽略 ACD [碰撞过程发生的作用时间很短，作用力很大，远大于物 体受到的外力，与物体作用前后的速度大小无关，物体的位移可忽 略．故 A、C、D 正确．]
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二、弹性碰撞和非弹性碰撞 1．碰撞的主要特点 相互作用时间短，作用力变化快和作用力峰值大等，因而其他 外力可以 忽略不计． 2．弹性碰撞 若两个小球碰撞后形变能完全恢复 ，则 没有(m能éi yǒ量u) 损失，碰撞前 后两个小球构成的系统的 动能(dò相ngné等ng)，称为弹性碰撞．
(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．
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[解析] (1)碰撞前物体的动能
EkA＝12mAv2A＝12×5×32 J＝22.5 J 碰后物体的动能
Ek′＝EkA′＋EkB′＝21mAv′A2 ＋12mBvB2
＝12×5×12 J＋12×10×22 J＝22.5 J 故碰撞过程中无动能的损失．
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训练角度 1：对碰撞的理解 1．下面对于碰撞的理解，不正确的是( ) A．碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短时间内它们的运动 状态发生显著变化的过程 B．在碰撞现象中，一般来说物体所受的外力作用可以忽略 C．如果碰撞过程中动能不变，则这样的碰撞叫作弹性碰撞 D．根据碰撞过程中动能是否守恒，碰撞可分为正碰和斜碰
高中物理第一章碰撞与动量守恒第一节物体的碰撞教学案粤教版选修9
第一节 物体的碰撞对应学生用书页码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理论，总结出碰撞的规律，直至明确提出运动量守恒的基本思想，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，通过高能粒子的碰撞，实验物理学家相继发现了许多新粒子。
3．物体间碰撞的形式多种多样。
如图1－1－1甲所示，两小球碰撞时的速度沿着连心线的方向，这种碰撞称为正碰，如图1－1－1乙所示，两球碰撞前的相对速度不在连心线上，这种碰撞称为斜碰。
碰撞是生活中常见的现象，两节火车车厢之间的挂钩靠碰撞连接，台球由于两球的碰撞而改变运动状态，微观粒子之间更是由于相互碰撞而改变能量，甚至使得一种粒子转化为另一种粒子，物体在碰撞中遵循什么物理规律呢？本章我们将从历史上的碰撞实验出发，认识各种碰撞的形式，探究碰撞的规律—动量守恒定律，从守恒和对称的关系中感受物理学的和谐美。
图1－1－14．碰撞的最主要特点是：相互作用时间短，作用力变化快和作用力峰值大等，因而其他外力可以忽略不计。
5．如果碰撞过程中系统动能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞。
如果碰撞过程中系统动能不守恒，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，这样的碰撞叫做完全非弹性碰撞。
对应学生用书页码1.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，物体间相互作用的过程叫碰撞。
2．碰撞的特点(1)作用时间极短，相互作用力变化很快，平均作用力很大；相互作用力远大于其他外力，其他外力可以忽略不计。
(2)碰撞过程是在一瞬间发生的，作用时间极短，所以可以忽略物体的位移，可以认为物体在碰撞前后仍在同一位置。
3．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。
2017-2018学年高中物理 第一章 碰撞与动量守恒 实验 验证动量守恒定律同步备课课件 粤教版选
例1 某同学利用气垫导轨做验证碰撞中的动量守恒的实验；气垫导轨装置 如图6所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成.
图6 (1)下面是实验的主要步骤： ①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； ②向气垫导轨通入压缩空气； ③接通光电计时器； ④把滑块2静止放在气垫导轨的中间；
解析 答案
例2 某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞中动量变化的规律的实验： 在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动.然后与原来 静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动，他设计 的具体装置如图7所示.在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为 50 Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.
滑块2碰撞后的速度 v3＝Δdt3＝8.53×5×101－03－3 m/s≈0.60 m/s；
解析 答案
③在误差允许的范围内，通过本实验，同学们可以探究出哪些物理量是不 变的？通过对实验数据的分析说明理由.(至少回答2个不变量). a._系__统__碰__撞__前__后__总__动__量__不__变__.b._碰__撞__前__后__总__动__能__不__变__.(_c_.碰__撞__前__后__质__量__不__变__._) .
图1
图2
设Δx为滑块(挡光片)的宽度，Δt为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间，
则v＝ΔΔxt .
五后， 导轨上的滑块应该能保持静止. 2.按说明书连接好数字计时器与光电门. 3.如图3所示，把中间夹有弯形弹簧片的两滑块置于光电门中间保持静止， 烧断拴弹簧片的细线，测出两滑块的质量和速度，将实验结果记入设计 好的表格中.
痕迹如图乙所示，其中米尺水平放
置，且平行于G、R、O所在平面，
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图1
8 答案
(2)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 14，则碰撞前 后总动能相等吗？
答案 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·h4＝12mgh 因为Ek′<Ek，所以碰撞前后总动能减少.
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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；
答案 非弹性碰撞
解析
碰前系统的动能Ek0＝
1 2
mAv02＝9
J.
当碰后小球A、B速度均为2 m/s时，碰后系统的动能
Ek＝12mAvA2＋12mBvB2＝(12×2×22＋12×1×22) J＝6 J＜Ek0，故该碰撞为非弹
5
3.碰撞的分类 (1)按碰撞前后，物体的运动方向是否沿同一直线可分为： ①正碰(对心碰撞)：作用前后 沿同一条直线 . ②斜碰(非对心碰撞)：作用前后不沿同一条直线 . (2)按碰撞过程中机械能是否损失可分为 弹性 碰撞和 非弹性 碰撞.
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即学即用 判断下列说法的正误. (1)最早发表有关碰撞问题研究成果的是伽利略.( × ) (2)碰撞过程作用时间很短，相互作用力很大.( √ ) (3)所有的碰撞，作用前、后物体的速度都在一条直线上.( × )
性碰撞.
解析 14 答案
(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 弹性碰撞 解析 当碰后vA′＝1 m/s，vB′＝4 m/s时，碰后系统的动能 Ek′＝12mAvA′2＋12mBvB′2＝(12×2×12＋12×1×42) J＝9 J＝Ek0，故该碰撞 为弹性碰撞.
解析 15 答案
10
即学即用 判断下列说法的正误. (1)碰撞时形变能够完全恢复的系统动能没有损失.( √ ) (2)两物体碰撞后粘在一起运动，系统的动能也可能不损失.( × ) (3)两物体碰撞后总动能可能增加.( × )
11
题型探究
12
一、弹性碰撞与非弹性碰撞的判断
1.碰撞中能量的特点：碰撞过程中，一般伴随机械能的损失，即：Ek1′ ＋Ek2′≤Ek1＋Ek2. 2.碰撞的类型 (1)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，即碰撞前后两物体构成的系统的动能相等. (2)非弹性碰撞：两个物体碰撞后形变不能完全恢复，该过程有动能转化 为其他形式的能，总动能减少. (3)完全非弹性碰撞：非弹性碰撞的特例：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.
第一章
第一节 物体的碰撞
1
学习目标 1.了解生活中的各种碰撞现象，知道碰撞的特点. 2.通过实验探究，知道弹性碰撞和非弹性碰撞.
2
内容索引
知识探究
题型探究
达标检测
3
知识探究
4
一、碰撞特点及分类 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. 2.碰撞特点 (1)相互作用时间 短 . (2)作用力变化 快 . (3)作用力峰值 大 . 因此其他外力可以 忽略不计.
12345
解析 22 答案
2.(多选)两个物体发生碰撞，则 A.碰撞中一定产生了内能
√B.碰撞过程中，组成系统的动能可能不变
C.碰撞过程中，系统的总动能可能增大
√D.碰撞过程中，系统的总动能可能减小
解析 若两物体发生弹性碰撞，系统的总动能不变；若两物体发生的是 非弹性碰撞，系统的总动能会减小，但无论如何，总动能不会增加，所 以正确选项为B、D.
针对训练 如图2所示，有A、B两物体，m1＝3m2，以相同大小的速度v 相向运动，碰撞后A静止，B以2v的速度反弹，那么A、B的碰撞为
√A.弹性碰撞
C.完全非弹性碰撞
图2
B.非弹性碰撞 D.无法判断
解析 16 答案
二、碰撞模型的拓展
例2 如图3所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹 簧，与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞.A、B始终 沿同一直线运动，则A、B组成的系23 答案
3.(多选)如图4所示，两个小球A、B发生碰撞，在满足下列条件时能够发
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二、弹性碰撞和非弹性碰撞 导学探究 演示实验：用如图1所示装置做实验.
(1)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？两橡皮球碰撞前后总动能相等吗？
答案 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，这说明碰撞前 后A、B两球的总动能相等.
A.A开始运动时 C.B的速度等于零时
图3 B.A的速度等于v时
√D.A和B的速度相等时
解析 18 答案
总结提升 两物体通过弹簧的相互作用可以看成广义上的碰撞，当弹簧最短(两物体 速度相等)时相当于完全非弹性碰撞；当弹簧完全恢复原状，两物体分离 时相当于弹性碰撞.
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达标检测
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1.(多选)关于碰撞的特点，下列说法正确的是
√A.碰撞的过程时间极短
B.碰撞时，质量大的物体对质量小的物体作用力大
√C.碰撞时，质量大的物体对质量小的物体作用力和质量小的物体对质量
大的物体的作用力相等
D.碰撞时，质量小的物体对质量大的物体作用力大
解析 两物体发生碰撞，其碰撞时间极短，碰撞时，质量大的物体对质 量小的物体作用力和质量小的物体对质量大的物体的作用力是一对相互 作用力，大小相等，方向相反，故A、C正确，B、D错误，故选A、C.
9 答案
知识梳理 按碰撞前后系统的总动能是否损失，可将碰撞分为： (1)弹性碰撞：两个小球碰撞后形变能 完全恢复 ，没有能量损失 ， 即 碰 撞前后两个小球构成的系统总动能 相等，Ek1＋Ek2＝Ek1′＋Ek2′. (2)非弹性碰撞：两个小球碰撞后形变 不能完全恢复，一部分动能最终 转化为其他形式的能(如热能) ，即碰撞前后两个小球构成的系统总动能 不再相等，Ek1＋Ek2> Ek1′＋Ek2′.