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人教版高中物理选修3-5课件碰撞

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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节碰撞公开课教学课件共33张PPT

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

的 1求, ：
4
4 （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
v1 =
mv0 m+mA
=
v0 4
(2)以子弹、A、B以及弹簧组成的系统作为研究
（1）1、如概果念碰： 撞过程中统总动量守恒，机械 能不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞， 碰撞前后机械能减少，碰撞中有内能或其 它形式能的产生。
（2）若两个物体碰撞后结为一体，系统 的动能减少最多，即它们相对静止，这
样的碰撞叫做完全非弹性碰撞。
如图 所示若发生完全非弹性碰撞，则有动
量守恒 m1v1＝(m1＋m2)v；碰撞损失机械能
m1v1'2

1 2
m2v2'2
v1'

(m1 m1 m2 ) m2v1v2'

2m1 m1 m2
v1
(1)若 m1＝m2，则有 v1′＝0，v2′＝v1； (2)若 m1≫m2，则有 v1′＝v1，v2′＝2v1； (3)若 m1≪m2，则有 v1′＝－v1，v2′＝0.
2、非弹性碰撞:
(1)两车最近时，乙的速度为多大？ (2)甲车开始反向运动时，乙车的速度为多大？
解析 (1)两车相距最近时，两车的速度相同，设该速度 为 v，取乙车的速度方向为正方向．由动量守恒定律得
m 乙 v 乙－m 甲 v 甲＝(m 甲＋m 乙)v 所以两车最近时，乙车的速度为 v＝m乙mv乙甲－＋mm甲乙v甲＝1×03.－5＋0.15×2m/s ＝43m/s≈1.33m/s.

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

2020学年高中物理第16章动量守恒定律第4节碰撞课件新人教版选修3_5

mv0＝2mv1，解得 v1＝v20。
(2)粘合在一起的 A、B 两球向右运动，压缩弹簧， 由于弹力的作用，C 球加速，速度由零开始增大，而 A、B 两球减速，速度逐渐减小，当三球相对静止时 弹簧最短，此时三球速度相等。在这一过程中，三球 构成的系统动量守恒，有：
2mv1＝3mv2，解得 v2＝23v1＝v30。
图 16－4－3
[审题指导]
关键词
信息
小球甲以速度 v0 碰撞过程动量 与乙球发生弹性 守恒与机械能
[思路引导] (1)A、B 碰撞时弹簧发生形变吗？C 球处 于怎样的状态。
(2)弹簧压至最短时三个小球的速度关系怎样。 [解析] (1)在 A、B 碰撞的过程中弹簧的压缩量是极 其微小的，产生的弹力可完全忽略，即 C 球并没有参与作 用，因此 A、B 两球组成的系统所受合外力为零，动量守 恒。以 v0 的方向为正方向，则有：
第4节 碰撞
[学习目标] 1．知道弹性碰撞、非弹性碰撞的特点。 2．能利用动量和能量的观点分析、解决一维碰撞 的问题。 3．了解对心碰撞和非对心碰撞的概念。 4．了解粒子的散射现象，进一步理解动量守恒定 律的普适性。
课前预习·落实基础
一、弹性碰撞和非弹性碰撞
1(1．)弹常性见碰的撞碰：撞碰类撞型过程中机械能__守__恒___。 (2)非弹性碰撞：碰撞过程中机械能___不__守__恒______。
在后面的物体的速度，即 v′前≥v′后。
[例 2] 如图 16－4－3 所示 AB 为光滑的斜面轨道， 通过一小段光滑圆弧与光滑水平轨道 BC 相连接，质量为 m 的小球乙静止于水平轨道上，一个质量大于 m 的小球甲 以速度 v0 与乙球发生弹性正碰，碰后乙球沿水平轨道滑向 斜面 AB，求在甲、乙发生第二次碰撞之前，乙球在斜面 上能达到最大高度的范围。(设斜面足够长)

人教版高中物理选修3-5 第16章第4节碰撞


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
【例4】在光滑水平面上，有A、B两个小球向右沿同一直线运动，取向右 为正，两球的动量分别是pA=5kgm/s，pB=7kgm/s，如图所示．若能发
❖ 在光滑的水平面上，两球沿球心连线以相等速率 相向而行，并发生碰撞，可能发生的是（）
❖ A若两球质量相同碰后以某一相等速率互相分开 ❖ B若两球质量相同碰后以某一相等速率同向而行 ❖ C若两球质量不同碰后以某一相等速率互相分开 ❖ D若两球质量不同碰后以某一相等速率同向而行 ❖ 碰撞前后为0，A正确 弹性碰撞 ❖ 碰前为0，碰后不为0 ❖ 碰撞前后的总动量的方向不同 ❖ 碰前不为0，碰后不为0，方向可能相同
一．碰撞：
１、碰撞：碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短 的时间内它们的运动状态发生了显著的变化的过程。 2.“碰撞过程”的特征
(1).碰撞所经历的时间极短，撞击力极大
(2) 撞击力（系统内力）远大于外力，即动量要 守恒 (3)碰撞过程位移可忽略
3.“碰撞过程”的制约
①动量制约(系统动量守恒的原则)：
❖ 如图，木块A和B的质量均为2千克，置于光滑水 平面上，B与一轻质弹簧一端相连，弹簧另一端 固定在竖直挡板上，当A以4米每秒的速度向B撞 击时，由于有橡皮泥面粘在一起运动，则弹簧被 压缩到最短时，具有的弹性势能大小是（）
❖ 碰撞瞬间，合外力为0，总动量守恒，总动能不 守恒
❖ 当碰后再压缩弹簧时，机械能守恒，动量不守恒 最大弹性势能等于碰后的总动能

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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接， A 质量为mA＝ 2kg， B的质量 mB＝1kg，现给 物块A一水平向左的瞬时速度V0，大小为3m/s ，求 在以后的过程中弹性势能的最大值和物块B动能的 最大值 。
例2、如图所示，一质量为m的子弹以水平速度 v0飞向 小球，小球的质量为M，悬挂小球的绳长为ℓ，子弹击 中小球并留在其中，求（1）子弹打小球过程中所产生 的热量（2）小球向右摆起的最大高度。
3、能量转化情况机：械能和内能发生相互转化
4、规律： V1
情景四：
V2
光滑
三、完全非弹性碰撞
1、概念： 碰撞后两物体连在一起运动的现象。 例如橡皮泥球之间的碰撞。 2、完全非弹性碰撞过程分析 3、能量转化情况系：统碰撞前后动能损失最大 4、规律:
例1、如图所示，光滑水平面上有两物块A 、B，两 物块中间是一处于原长的弹簧，弹簧和物块不连
空白演示
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弹性碰撞和非弹性碰撞
情景一：
aa
ℓ A
B
mA=mB=m
情景二：
m
m
v
v1
一、弹性碰撞
1、概念：碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫 做弹性碰撞。 例如钢球、玻璃球的碰撞。
2、弹性碰撞过程分析:
3、能量转化情况动：能——弹性势能—动能
4、规律：
V1 情景三：
V2=0
6、讨论： ①若m1=m2 ，可得v1’=0 ，v2’=v1 ， 相当于两球交换速 度． ②若m1>m2， 则v1’>0；且v2’一定大于0
③若m1<m2， 则v1’<0；且v2’一定大于0
二、非弹性碰撞
1、概念：如果碰撞过程中机械能不守恒，这样的 碰撞叫非弹性碰撞。 例如木制品的碰撞
2、非弹性碰撞过程分析:
m1v1 m1v1' m2v2'
1 2
m1v12

1 2
m1v1'2

1 2
m2v2'2
v1'

(m1 m1

m2 ) m2
v1
v2'

2m1 m1 m2
v1
光滑
5、评估：
若 m2>>m1， 则v1’= -v1 ， v2’=0 ． 若 m1 >> m2 ， 则v1’= v1，v2’=2v1 ．
v0
m
M
例3:如图所示．质量为m的滑块静止在光滑的水 平桌面上，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向滑块飞来，设小球 不会越过滑块，求滑块能获得的最大速度？此后 小球做什么运动?
例4：如图,弧形斜面质量为M,静止于光滑水平，
曲面下端极薄一质量为m的小球以速度VO向左运动， 小球最多能升高到离水平面h处，求该系统产生的
热量。
小结：
一、弹性碰撞：碰撞过程中机械能守恒，这样的碰 撞叫做弹性碰撞。
1、规律：动量守恒、机械能守恒
2、能量转化情况：动能——弹性势能——动能
二、完全非弹性碰撞：碰撞后两物体连在一起运动 的现象。
1、规律:动量守恒，机械能减少
2、能量转化情况：系统碰撞前后动能损失最大
作业：问题与练习1、2、3、5 课时4