弹性碰撞教案.docx

第3节 科学探究一维弹性碰撞陈 东教学目标（一）知识与技能1了解不同类型的碰撞，知道完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的主要特征2掌握弹性碰撞的规律，即在弹性碰撞中动量守恒，动能也守恒3能根据弹性碰撞的规律解释判断有关的现象和解决有关的问题（二）过程与方法通过体会碰撞中动量守恒、机械能守恒与否，体会动量守恒定律、机械能守恒定律的应用。（三）情感、态度与价值观感受不同碰撞的区别，培养学生勇于探索的精神。教学重点用动量守恒定律、机械能守恒定律讨论弹性碰撞问题教学难点对各种碰撞问题的理解教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。教学过程引入新课：碰撞是非常常见的现象，我们发现两物体碰撞时总是符合动量守恒定律，但碰撞的结果却是多种多样的，有的物体碰后分开了，但都朝一个方向运动，有的物体碰后朝两个不同的方向运动，有的物体碰后则黏在一起。为什么同属于动量守恒，却出现了这么多得可能性呢？出现这些情况又要有什么不同的条件呢？今天我们就来研究一下这个问题。进行新课：一、碰撞1 定义：两物体相遇，在极短的时间内运动状态发生改变的过程2 特点：（1）动量守恒（提问：守恒的原因是什么？）t短F大，内力远大于外力（2）S短，可忽略。但速度在短暂的时间内发生改变（3）系统的总动能只能不变或减少，不可能增加二、分类1弹性碰撞：碰撞后物体形变能完全恢复，系统内无机械能的损失的碰撞【例1】质量m的小球A在光滑的水平面上以v1的速度向右运动，恰撞上质量同为m静止在水平面上的小球B。碰撞后，小球A恰好静止。那么碰撞过程中系统动量和动能守恒么？解析 （动量守恒） （动能也守恒）结论 在弹性碰撞中，动量守恒，机械能也守恒。2非弹性碰撞：碰撞前后机械能不守恒【例2】质量m的小球A在光滑的水平面上以v1的速度向右运动，恰撞上质量同为m静止在水平面上的小球B。碰撞后，小球A和B黏在一起一起向右运动。那么碰撞过程中系统动量和动能守恒么？解析 （动量守恒） （动能不守恒）结论 在非弹性碰撞中，动量守恒，机械能不守恒。特例 完全非弹性碰撞：碰撞后物体结合在一起，动能损失最大。三、弹性碰撞【例3】质量m1的小球A在光滑的水平面上以v1的速度向右运动，恰撞上质量为m2静止在水平面上的小球B。碰撞后，小球A的速度变为v1，小球B的速度变为v2。那么，请用v1表示出v1和v2。解析 动量守恒 .机械能守恒 . 由得 . 由得 . 由得 由得 分析 （1）当m1 =m2 时， v1=0 ， v2= v1 同质量，换速度（2）当m1 m2 时， v10 ， v20 大撞小，同方向（3）当m1 m2 时， v10 小撞大，小反弹（4）当m1 m2 时， v1= v1 ， v2= 2v1 （子弹撞尘埃）（5）当m1 m2 时， v1=- v1 ， v2=0 （乒乓球撞墙） 注意：在进行以上分析时，同时给学生做好演示实验，可让学生猜想。思考质量相等的两个小球发生弹性碰撞，一定交换速度么？ 对心碰撞才可以（两球碰撞时，碰撞之前球的运动速度与两球心的连线在同条直线上，碰撞之后两球的速度仍沿着这条直线，这种碰撞称为对心碰撞，也叫正碰），解释节标题一维弹性碰撞。 如何判断物体的碰撞是否为弹性碰撞？1. 题目中明确告诉物体间的碰撞是弹性碰撞2. 题目中告诉是弹性小球的，光滑钢球的，以及分子原子等微观粒子碰撞的，都是弹性碰撞。例题讲练1卢瑟福（诺贝尔物理奖得主）在一篇文章中写道：可以预言，当粒子与氢原子相碰时，可使之迅速运动起来。按正碰撞考虑很容易证明，氢原子速度可达粒子碰撞前速度的1.6倍，即占入射粒子能量的64%。试证明此结论（碰撞是完全弹性的，且粒子质量接近氢原子质量的四倍）。2质量为1kg的物体A，在光滑水平面上以6m/s的速度与