第3节 科学探究--一维弹性碰撞
[目标定位] 1.知道非弹性碰撞、完全非弹性碰撞和弹性碰撞的概念和特点.2.掌握弹性碰撞的规律,会应用动量、能量的观点分析、解决一维碰撞问题.
一、不同类型的碰撞
1.非弹性碰撞:碰撞过程中有动能损失,即动能不守恒.
2.完全非弹性碰撞:碰撞后物体结合在一起,动能损失最大.
3.弹性碰撞:物体碰撞后,形变能够完全恢复,不发热、发声,没有动能损失,又称为完全弹性碰撞.
二、弹性碰撞的实验探究
1.质量相等的两个钢球发生弹性碰撞,碰撞前后两球的总动能守恒,碰撞后两球交换了速度.
2.质量较大的钢球与静止的质量较小的钢球发生弹性碰撞,碰撞后两球运动方向相同,碰撞前后两球总动能守恒.
3.质量较小的钢球与静止的质量较大的钢球发生弹性碰撞,碰撞后质量较小的钢球速度方向与原来相反,碰撞过程中两球总动能守恒.
综上可知,在弹性碰撞过程中,系统的动量与动能都守恒.
三、弹性碰撞的规律
质量为m1的小球以速度v1与静止的质量为m2的小球发生弹性碰撞.碰撞过程中动量守恒,动能也守恒.
动量守恒的表达式为:m1v1=m1v1′+m2v2′
动能守恒的表达式为m1v=m1v1′2+m2v2′2
碰后两个物体的速度分别为
v1′=v1,v2′=v1.
想一想 质量相等的两个物体发生正碰时,一定交换速度吗?
答案 不一定.只有质量相等的两个物体发生弹性正碰时,同时满足动量守恒和动能守恒的情况下,两物体才会交换速度.
一、对碰撞问题的理解
1.碰撞