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高中物理选修3-5碰撞(课堂PPT)

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高中物理选修3-5课件：第十六章 第4节 碰 撞(共25张PPT)

高中物理选修3-5课件：第十六章 第4节 碰 撞(共25张PPT)

将①代入④得 v2＝2mm11＋2mg2h
答案
2m1 2gh m1＋m2
17
课前自主梳理
课堂互动探究
课堂小结
[针对训练2] 在光滑水平面上有三个完全相同的小球，它们排成一条直线，2、3小球 静止并靠在一起，1球以速度v0射向它们，如图4所示。设碰撞中不损失机械能，则 碰后三个小球的速度分别是( )
(2)B 与 C 碰撞中损失的动能 ΔE＝12mv2B－12·3m·v2，得 ΔE＝13mv20。
答案
(1)v0
v0 3
(2)13mv20
11
课前自主梳理
课堂互动探究
课堂小结
[针对训练1] 一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度v＝2 m/s，爆炸成为甲、 乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1。不计质量损失，取重力加速度g＝10 m/s2。 则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( )
12
课前自主梳理
课堂互动探究
课堂小结
解析 弹丸爆炸瞬间爆炸力远大于外力，故爆炸瞬间动量守恒。因两弹片均水平飞 出，飞行时间 t＝ 2gh＝1 s，取向右为正方向，由水平速度 v＝xt 知，选项 A 中， v 甲＝2.5 m/s，v 乙＝－0.5 m/s；选项 B 中，v 甲＝2.5 m/s，v 乙＝0.5 m/s；选项 C 中， v 甲＝1 m/s，v 乙＝2 m/s；选项 D 中，v 甲＝－1 m/s，v 乙＝2 m/s。因爆炸瞬间动量守 恒，故 mv＝m 甲 v 甲＋m 乙 v 乙，其中 m 甲＝34m，m 乙＝14m，v＝2 m/s，代入数值计算 知选项 B 正确。 答案 B
24
课前自主梳理
课堂互动探究
课堂小结
25
课前自主梳理

高中物理选修3-5课件ppt第一节 物体的碰撞

高中物理选修3-5课件ppt第一节 物体的碰撞

的 B 球发生碰撞，碰后两球以 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
栏
了________动能．
目 链
接
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
ΔEk＝12mAv20－12(mA＋mB)v2＝12×1×32 J－12×3×12 J＝3 J.
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
(2)若两个物体发生碰撞时形变属于非弹性的，碰后 接
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
第一章 碰撞与动量守恒
第一节 物体的碰撞
栏 目 链 接
1．了解历史上对碰撞问题的研究过程．
2．知道生活中各种各样的碰撞形式．
栏
目
3．知道弹性碰撞和非弹性碰撞．
链 接
4．能正确表达弹性碰撞和非弹性碰撞的特征，会 用能量守恒的关系分析弹性碰撞和非弹性碰撞的现象．
碰撞是自然界中常见的现象．比如，在日常生活中，
例2 质量为5 kg的A球以3 m/s的速度与质量为10
kg静止的B球发生碰撞，碰后A球以1 m/s的速度反向弹
回，B球以2 m/s的速度向前运动，试分析：
栏
(1)碰撞过程中损失了多少动能？
目 链
接
(2)两球的碰撞属于何种类型的碰撞．
解析：(1)碰撞前物体的动能： EkA＝12mAv2A＝12×5×32 J＝22.5 J.

高中物理选修3-5碰撞ppt课件

高中物理选修3-5碰撞ppt课件

2．若m1＝m2的两球发生弹性正碰，v1≠0，v2＝0，则 v1′＝0，v2′＝v1，即两者碰后交换速度．
3．若m1≪m2，v1≠0，v2＝0，则二者弹性正碰后，v1′ ＝－v1，v2′＝0.表明m1被反向以原速率弹回，而m2仍静止．
4．若m1≫m2，v1≠0，v2＝0，则二者弹性正碰后，v1′ ＝v1，v2′＝2v1.表明m1的速度不变，m2以2v1的速度被撞出 去．
将v1代入即得F＝(m＋M)g＋(m＋M)
v21 L
＝(m＋M)g＋
m2v2 m＋ML.
答案 (m＋M)g＋mm＋2vM2L
三、从动量、能量观点解决的有关问题
【例3】 如图所示，一轻质弹簧两端连接着物体A和B，
放在光滑的水平面上，物体A被水平速度为v0的子弹击中，子
弹嵌在其中，已知A的质量是B的质量的
(1)对子弹进入A的过程，由动量守恒定律得 mv0＝(m＋mA)v1， 解得v1＝mm＋vm0 A＝v40. (2)以子弹和A、B组成的系统作为研究对象，整个过程动 量守恒，弹簧压缩量最大时，它们的速度相等，由动量守恒定 律得mv0＝(m＋mA＋mB)v2， 解得v2＝m＋mmvA＋0 mB＝v80.
由动量守恒定律得pA′＝2 kg·m/s，由题设vA＞vB， 即mpAA＞mpBB 得mB＞1.4mA，故A选项错误． 碰后vB′≥vA′，即pmB′B ≥pmA′A ，则mB≤5 mA，则选项D 错误；碰撞过程，动能不能增加，即
2pmA2 A＋2pmB2 B≥p2Am′A2＋p2Bm′B2，推得mB≥177mA 故选项B错误，所以选项C正确．
三、散射 1．定义：微观粒子相互接近时并不像宏观物体那样“接 触”而发生的碰撞． 2．散射方向：由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率 很小，所以多数粒子碰撞后飞向四面八方．

人教版高中物理选修3-5第16章第4节碰撞(共35张PPT)

人教版高中物理选修3-5第16章第4节碰撞(共35张PPT)

1、定义
2020/8/25
2、研究弹性碰撞
如何列式表达？
4、规律： 情景三：
如何计算？
讨论（一）
讨论（二）
讨论（三）
讨论（四）
若在一光滑水平面上有两个质量分别为m1、m2的
刚性小球A和B，以初速度v1、v2运动，若它们能发
生碰撞（为一维弹性碰撞），碰撞后它们的速度分别 为v1/和 v2/分别是多大？
A
B
A
B
v/2
m1v1/ m2v2/
m1v1
V/1
V1
V/2
V/1
思考:若通过计算的方法,怎么计算?还需要哪些条 件?
三、
(三)碰撞规律总结
1、动量制约 ——动量守恒2、动Fra bibliotek制约 ——动能不增
3、运动制约 ——运动合理
【例3】在光滑水平面上，动能为E0、动量的大小为P0的
小钢球1与静止的小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动
（A）0.6v (B)0.4v (C)0.2v
解：B球速度的最小值发生在完全非弹性碰撞情形
由动量守恒：
B球速度的最大值发生在弹性碰撞时
：
∵所以，只有0.4v是速度可能值
二、
方法一： 矢量作图法
方法二： 计算法
【设问】斜碰过程满足动量守恒吗？为什么？ 如图，能否大致画出碰后A球的速度方向？
v1
方向相反，将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E1 、P1，球2的动能和动量的大小分别记为E2、P2，则必有
：
A、E1<E0
B、P1<P0
参考C答、案E2:>E0 D A DB、P2>P0
(四)微观世界碰撞现象拾零

高中物理选修3-5碰撞PPT课件

高中物理选修3-5碰撞PPT课件

有些碰撞沿一条直线，有些碰不在一条直线上；
有些碰撞过程可能机械能守恒，有些过程机械 能可能不守恒……
.
6
理论论证
m v0
m
2m v
由动量守恒定律：
m0v02mv
v
v0 2
碰撞前系统总动能：
Ek0
1 2
mv02
碰撞后系统总动能：E k1 22m2 v1 22m (v 2 0)21 4m02v
Ek Ek0 碰撞过程中有机械能损失
2、非对心碰撞——斜碰： 碰前运动速度与两球心连线不在同一直线上
.
10
(三)碰撞规律总结
1、动量制约 ——守恒 2、动能制约 ——不增 3、运动制约 ——合理
【例3】在光滑水平面上，动能为E0、动量的大小为P0的
小钢球1与静止的小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动
方向相反，将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E1、
.
7
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(二)碰撞的分类
分类方式之一：从能量变化方面分类
1、弹性碰撞： 碰撞过程中机械能守恒 2、非弹性碰撞： 碰撞过程中机械能不守恒
3、完全非弹性碰撞：碰撞后两物粘合在一起， 以共同速度运动 机械能损失最大!
.
8
【讨论问题一】
一维弹性碰撞的碰后速度的确定
v1
v1/
v2/
m1
m2
m 1 v1m 1 v1 m 2v2
P1，球2的动能和动量的大小分别记为E2、P2，则必有：
A、E1<E0
B、P1<P0
C、E2>E0
D、P2>P0
参考答案:
AB D
.
11
小结：

人教版高中物理选修3-5第16章第4节碰撞(共52张PPT)

人教版高中物理选修3-5第16章第4节碰撞(共52张PPT)

[解析] (1)斜抛的手榴弹在水平方向上做匀速直线运动，在 最高点处爆炸前的速度
v1＝v0cos 60°＝12v0 设 v1 的方向为正方向，如图所示． 由动量守恒定律得 3mv1＝2mv′1＋mv2 其中爆炸后大块弹片速度 v′1＝2v0 解得 v2＝－2.5v0，“－”号表示 v2 的方向与爆炸前速度方向 相反． (2)爆炸过程中转化为动能的化学能等于系统动能的增量，即
C；由碰撞后
A
球不
可能穿越 B 球，即pAm′≤pBm′，可排除选项 B.所以，四个
选项中只有选项 A 是可能的．
2.甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动，已知它们的动量
分别是 p 甲＝5 kg·m/s，p 乙＝7 kg·m/s，甲追上乙并发生碰
撞，碰后乙球的动量变为 p 乙′＝10 kg·m/s，则两球质量 m 甲、
B．pA′＝8 kg·m/s，pB′＝4 kg·m/s C．pA′＝－2 kg·m/s，pB′＝14 kg·m/s D．pA′＝－4 kg·m/s，pB′＝17 kg·m/s
[解析] 由碰撞前后两球总动量守恒，即 pA＋pB＝pA′＋
pB′，可排除选项 D；由碰撞后两球总动能不可能增加，即
p2A ＋ p2B ≥pA′2＋pB′2，可排除选项 2m 2m 2m 2m
[解析] (1)以初速度 v0 的方向为正方向，设 B 的质量为 mB， A、B 碰撞后的共同速度为 v，由题意知：碰撞前瞬间 A 的速 度为v2，碰撞前瞬间 B 的速度为 2v，由动量守恒定律得 mv2＋2mBv＝(m＋mB)v① 由①式得 mB＝m2 .②
(2)从开始到碰后的全过程，由动量守恒定律得 mv0＝(m＋mB)v③ 设碰撞过程 A、B 系统机械能的损失为Δ E，则

物理：16.4《碰撞》PPT课件(新人教版_选修3-5)


③运动制约：即碰撞过程还将受到运动的合理 性要求的制约(碰前、碰后两个物体的位置关 系（不穿越）和速度大小应保证其顺序合理。)
二、
练习.在光滑的水平面上,有A B两球沿同一直线 向右运动,(如图示),已知碰撞前两球的动量分别 为PA=12kgm/s , PB=13kgm/s , 碰撞后它们的动 量变化是△PA, △PB有可能的是:（ A C ）
A. △PA= -3 kgm/s B. △ PA =4 kgm/s C. △ PA = - 5 kgm/s △PB=3 kgm/s △PB= - 4 kgm/s △PB=5 kgm/s
D. △ PA= - 24 kgm/s
PA=12kgm/s
△PB=24 kgm/s
PB=13kgm/s
三、
16.4 碰 撞
一维碰撞的分析
一、弹性碰撞
思考:1.碰撞过程中动量守恒吗？ 2.红球碰撞后的速度如何求出？ 3.对碰撞前后，两球机械能之和进行比较？
二、演示实验（弹性碰撞与非弹性碰撞）
1.弹性碰撞:如果碰撞过程中机械能守恒,这样 的碰撞叫做弹性碰撞。 2. 如果碰撞过程中有机械能损失, 叫做非弹性 碰撞 3.如果碰撞过程中机械能损失最大，则称为完 全非弹性碰撞。(碰撞物体粘合在一起，具有相同的
速度。)
三、研究一维的弹性碰撞
假设物体m1以速度V1与原来静止的 物体m2发生弹性碰撞,碰撞后他们的速 度分别为V1’和V2’ 。求出用m1 m2 V1 来 表示V1’和V2’的表，v1’=0; v2’=v1(质量相等，交换速度) b.当m1＞m2时， v1’＞0 ; v2’＞0.(大碰小，一起跑) c.当m1＞＞m2时，v1’＝v1 ; v2’＝2v1 d.当m1＜m2时， v1’＜0; v2’＞0.(小碰大，要反弹) e.当m1＜＜m2时，v1’＝ －v1; v2’＝ 0

人教版高中物理选修3-5第16章第4节碰撞公开课教学课件共33张PPT


练习1:质量相等A、B两球在光滑水平桌面上沿同
一直线，同一方向运动，A球的动量是7kg·m/s，
B球的动量是5kg·m/s，当A球追上B球发生碰撞
，则碰撞后两球的动量可能值是（
）
A.pA'=6kg·m/s,pB'=6kg·m/s
B. pA'=3kg·m/s,pB'=9kg·m/s C. pA'=－2kg·m/s,pB'=14kg·m/s D. pA'=－4kg·m/s,pB'=17kg·m/s
二者速度必定相等．
(3)在图 中，物体 A 以速度 v0滑上静止在光滑 水平面上的小车 B，当 A 在 B 上滑行的距离最远 时，A、B 相对静止，两物体速度有何特点？
A、B 两物体的速度必定相等．
(4)如图中，质量为 M 的滑块静止在光滑水平面上 ，滑块的光滑弧面底部与桌面相切，一个质量为 m 的小球以速度 v0 向滑块滚来，设小球不能越过 滑块，则小球到达滑块上的最高点时，两物体速 度有何特点？
（1）A物体获得的最大速度. （2）弹簧压缩量最大时B物体的速度.
【思路点拨】解答本题时应把握以下关键点：
【自主解答】(1)对子弹进入A中的过程， 由动量守恒定律得mv0＝(m+mA)v1 解得它们的共同速度，即为A的最大速度
(2)以子弹、A、B以及弹簧组成的系统作为研究 对象，整个作用过程中总动量守恒，弹簧具有最 大压缩量时，它们的速度相等，由动量守恒定律 得mv0=(m+mA+mB)v2，解得三者的共同速度 ，即弹簧有最大压缩量时B物体的速度 答案：(1) (2)
• 【例1】质量m1=10g的小球在光滑的水平面 上以v1= 30cm／s的速度向右运动，恰遇上 质量m2=50 g的小球以v2=10cm／s的速度向 左运动。碰撞后，小球m2恰好静止。那么 碰撞后小球m1的速度多大?方向如何?

物理选修3-5人教版1碰撞(13张)-PPT优秀课件

物理选修3-5人教版16.4 碰 撞 (共13张PPT)
物理选修3-5人教版16.4 碰 撞 (共13张PPT)
四、弹性碰撞和非弹性碰撞
• 1、碰撞：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。其特点是：相互作用时间短，作 用力变化快和作用力的峰值大。因此 其他外力可以忽略不计。
撞车
物理选修3-5人教版16.4 碰 撞 (共13张PPT)
二、生活中的各种碰撞现象 打 桩 机 打 桩
物理选修3-5人教版16.4 碰 撞 (共13张PPT)
物理选修3-5人教版16.4 碰 撞 (共13张PPT)
二、生活中的各种碰撞现象 钉 钉 子
物理选修3-5人教版16.4 碰 撞 (共13张PPT)
16.4 碰 撞
物理选修3-5人教版16.4 碰 撞 (共13张PPT)
一、历史上对碰撞物体的研究
• 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 （M.Marci,1595—1667），他在1639 年发表的《运动的比例》中得出一些碰 撞的结论。随后著名的物理学家如伽利 略、马略特、牛顿、笛卡尔、惠更斯等 都先后进行了一系列的实验总结出碰撞 规律，为动量守恒定律的建立奠定了基 础。
物理选修3-5人教版16.4 碰 撞 击
物理选修3-5人教版16.4 碰 撞 (共13张PPT)
物理选修3-5人教版16.4 碰 撞 (共13张PPT)
三、碰撞的形式
• 1、正碰：碰撞时速度沿着连心线方向。
2、斜碰：碰撞前的相对速度 方向不在两球的连心线上
物理选修3-5人教版16.4 碰 撞 (共13张PPT)
二、生活中的各种碰撞现象
飞 鸟 撞 飞 机
物理选修3-5人教版16.4 碰 撞 (共13张PPT)

物理选修3-5人教版1碰撞(20张)-PPT优秀课件

结论3 被碰球质量较大时，碰撞特点：碰撞后质量小的球被反弹。
9
物理选修3-5人教版 16.4碰撞 (共20张PPT)
物理选修3-5人教版 16.4碰撞 (共20张PPT)
三、弹性碰撞的规律
V1 静止
弹性碰撞的两个核心特点
A
B
V1ˊ
V2ˊ
动量守恒、动能守恒
A
B
m1v1 m1v1' m2v2'
(1)
12
物理选修3-5人教版 16.4碰撞 (共20张PPT)
物理选修3-5人教版 16.4碰撞 (共20张PPT)
练习
质量为1Kg的物体A，在光滑水平面上以6m/s的速度与 质量为2Kg、速度为2m/s的物体B发生碰撞，则碰撞后A、B 两物体的速度可能值为（ （2） ）
(1)v
' A
5m /
s, vB'
2m1v1 m1 m2
① 当 m1 m2 时， v1' 0 , v2' v1 。两球碰后交换速度。
② 当 m1 m时2 ， v1' 0, v2'。碰0 后两球都向前运动。
③ 当 m1 m2时， v1' 0, v2' 。 0碰后质量小的球被反弹。
观察
11
物理选修3-5人教版 16.4碰撞 (共20张PPT)
2.5m /
s
(2)vA' 2m / s, vB' 4m / s
(3)vA' 4m / s, vB' 7m / s
(4)vA' 7m / s, vB' 1.5m / s
13
物理选修3-5人教版 16.4碰撞 (共20张PPT)
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7
(二)碰撞的分类
分类方式之一：从能量变化方面分类
1、弹性碰撞： 碰撞过程中机械能守恒 2、非弹性碰撞： 碰撞过程中机械能不守恒 3、完全非弹性碰撞：碰撞后两物粘合在一起，
以共同速度运动 机械能损失最大!
8
【讨论问题一】
一维弹性碰撞的碰后速度的确定
v1
v1/
v2/
m1
m2
m 1 v1m 1 v1 m 2v2
2、非对心碰撞——斜碰： 碰前运动速度与两球心连线不在同一直线上
10
(三)碰撞规律总结
1、动量制约 ——守恒
2、动能制约 ——不增
3、运动制约 ——合理
【例3】在光滑水平面上，动能为E0、动量的大小为P0
的小钢球1与静止的小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运
动方向相反，将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为
有些碰撞沿一条直线，有些碰不在一条直线上；
有些碰撞过程可能机械能守恒，有些过程机械 能可能不守恒……
6
理论论证
m v0
m
2m v
由动量守恒定律：
m0v02mv
v
v0 2
碰撞前系统总动能：
Ek0
1 2
mv02
碰撞后系统总动能：E k1 22m2 v1 22m (v 2 0)21 4m02v
Ek Ek0 碰撞过程中有机械能损失
§16.4 碰 撞
1
二、生活中的各种碰撞现象 打 台 球
2
二、生活中的各种碰撞现象 撞车
3
二、生活中的各种碰撞现象 打 桩 机 打 桩
4
二、生活中的各种碰撞现象 拳 击
5
(一)碰撞的共性与个性
共性: 相互作用时间短 作用力变化快
作用力峰值大 系统动量守恒
个性:
有些碰撞碰后分开，有些碰撞碰后粘在一起；
非对心碰撞（斜碰）→碰撞前后速度不共线
12
1 2m 1v121 2m 1v1 21 2m2v2 2
m1
m2
v1
Hale Waihona Puke m1 m1m2 m2
v1
v2
2m1 m1 m2
v1
若m1m2 则v1 0 v2 v1 若m1m2 则v1 v1 v2 2v1
若m1m2 则v1 v1 v2 0
9
分类方式之二：从碰撞速度方向分类 1、对心碰撞——正碰：
碰前运动速度与两球心连线处于同一直线上
E1、P1，球2的动能和动量的大小分别记为E2、P2，则必
有：
A、E1<E0
参考C答、案E2:>E0
B、P1<P0
A DB、P2>PD0
11
小结：
基本知识点
弹性碰撞→动量、机械能守恒 非弹性碰撞→动量守恒、机械能有损失 完全非弹性碰撞→动量守恒、机械能损失最大
对心碰撞（正碰）→碰撞前后速度沿球心连线