定义 指在动量守恒前提下,物体间发生相互作用后,系统总动量不变但动能可能改变的典型物理过程。
从哪来 建立在 7.3 碰撞问题、3.2 条件、5.1 动量与动能公式、5.3 碰后速度关系、3.4 动量守恒的判断、7.2 系统动量守恒、6.2 子弹打木块、3.3 公式 之上。
为什么 典型过程的核心在于“相互作用时间极短,内力远大于外力”,因此系统动量守恒。但不同过程(如弹性碰撞、完全非弹性碰撞)中,内力做功情况不同,导致机械能(动能)守恒与否不同。理解这一点,才能区分不同典型过程的能量特征,从而正确选择守恒定律解题。
讲法
适合:逻辑严密、喜欢推导的学生
从牛顿第三定律出发,推导内力冲量抵消,得出动量守恒。再结合动能定理,分析内力做功与相对位移的关系。强调:动量守恒是矢量式,动能守恒是标量式,两者独立。通过数学推导展示弹性碰撞中动能守恒的条件(恢复系数 e=1),以及完全非弹性碰撞中动能损失最大的原因(相对速度为零)。
讲法
适合:形象思维强、喜欢类比的学生
用“台球碰撞”类比弹性碰撞,用“泥巴粘在一起”类比完全非弹性碰撞。强调“动量是‘运动量’,守恒是因为‘推’和“被推”力相等;动能是‘能量’,不守恒是因为‘摩擦’或‘变形’消耗了能量”。用生活实例帮助学生建立直观感受,避免死记公式。
讲法
适合:应试导向、追求解题速度的学生
直接给出典型过程的“解题模板”:
1. 判断是否动量守恒(内力>>外力)。
2. 判断是否动能守恒(弹性/非弹性)。
3. 列动量守恒方程(矢量,注意方向)。
4. 若动能守恒,列动能守恒方程;若不全弹性,列能量损失公式。
5. 联立求解。强调:先动量,后能量;先矢量,后标量。