1、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 3知道弹性碰撞和非弹性碰撞 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,栏目链接,碰撞是自然界中常见的现象比如,在日常生活中,有不少这样的事例:跳远时要跳在沙坑里;跳高时在下落处要放海绵垫子;从高处往下跳,落地后双腿往往要弯曲;乘坐汽车时要系好安全带等,这样做的目的是什么呢?而在某些情况下,我们又不希望这样,比如我们是用铁锤钉钉子而不用橡胶做的锤子这些现象中的原因是什么呢?通过我们今天的学习来探究其中的奥秘碰撞既然是自然界中常见的
2、现象,那么又应遵循什么规律呢?,栏目链接,栏目链接,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_,总结出碰撞的_,直至明确提出_的基本思想,都为后来的动量守恒定律奠定了基础 220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_,实验物理学家相继发现了许多_,理论,规律,动量守恒,碰撞,新粒子,栏目链接,3物体间碰撞的形式多种多样如图甲所示,两小球碰撞时的速度沿着连心线的方向,这种碰撞称为_,如图乙所示,两球碰撞前的相对速度不在连心线上,这种碰撞称为_,正碰,斜碰,栏目链接,4碰撞的最主要
3、特点是:相互作用_,作用力_和作用力_等,因而其他外力可以忽略不计 5如果碰撞过程中系统_守恒,这样的碰撞叫做弹性碰撞如果碰撞过程中系统_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_,时间短,变化快,峰值大,动能,动能,完全非弹性碰撞,栏目链接,栏目链接,例1 两个穿孔小球用细线连接起来,中间夹有一根已被压缩的弹簧,如下图所示,剪开细线,小球将分别向两侧弹开,这种现象是否也属于物体的碰撞?生活中有没有类似的实例?,栏目链接,解析:A、B两物体被弹开也是碰撞因为A、B两个物体在细线被剪开的极短时间内被弹开,产生很大的相互作用,它具有相互作用时间短、
4、作用力变化快和作用力峰值大等特点,在这瞬间小球与地面间的摩擦力与弹簧中的弹力比起来可以忽略不计生活中类似的事例很多,如:机车启动时对拖车的突然拉动,炸弹的爆炸等,栏目链接,知识点2 对碰撞现象的研究,1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,栏目链接,(2)非弹性碰撞:若两球碰撞后它们的形变不能完全恢复原状,这时将有一部分动能最终会转变为内能,碰撞前后系统的动能不再相等,我们称这种碰撞是非弹
5、性碰撞 (3)完全非弹性碰撞:如果碰撞后完全不反弹,两球成为一个整体,这种碰撞则是完全非弹性碰撞 2对弹性碰撞和非弹性碰撞的理解 弹性碰撞和非弹性碰撞可以从形变和动能两个角度进行理解,栏目链接,(1)若两个物体发生碰撞时形变属于弹性的,碰后能够恢复,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 (2)若两个物体发生碰撞时形变属于非弹性的,碰后不能够恢复原状,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,形变完全不能恢复,此时损失的动能
6、最大,栏目链接,3注意 (1)物理学家所研究的碰撞,并不限于物体直接接触的情况分子、原子、基本粒子等微观粒子不直接接触,但相互以力作用着,并影响彼此的运动,这种情况也叫做碰撞 (2)小到微观粒子,大到生活中宏观物体,再到宇宙天体,碰撞是自然界中最常见的物体相互作用的表现形式之一,因此,对碰撞问题的研究,有助于我们认识和了解物体相互作用的具体规律和丰富的粒子世界,栏目链接,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: (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,栏目链接,栏目链接,课 堂 训 练,栏目链接,