15弹性碰撞和非弹性碰撞(教学设计)-20XX年-20XX年学年高中物理新教材同步备课

1、1.5,弹性碰撞和非弹性碰撞（授课设计）-20XX年-20XX年学年高中物理新教材同步备课第一章动量守恒定律第第55节弹性碰撞和非弹性碰撞本节课程需要经过演示实验认识弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。定量分析一维碰撞问题并能解说生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞现象。会用守恒定律分析物理问题的方法，意会自然界的友好与一致。【物理看法】握弹性碰撞、非弹性碰撞的特点。【科学思想】会应用动量、能量的看法综合分析、解决一维碰撞问题。【科学研究】观看演示视频后学生疏组研究碰撞现象的特点，教师引导总结碰撞问题中的守恒量，能对常有的一维碰撞问题进行定量计算。【科学态度与责任】感觉不一样样碰撞的差异，培养学生勇于1/

2、10研究的精神。加深对动量守恒与能量守恒定律的理解，能运用这两个定理解决一些简单的与生产、生活有关的实诘问题【授课重点】用动量守恒定律、机械能守恒定律谈论碰撞问题。【授课难点】对各种碰撞问题的理解。一、【引入新课】生活中存在着各种碰撞现象打台球打乒乓钉钉子打桩机打桩打篮球时的肢体碰撞拳击低头族撞墙撞机思虑：碰撞是自然界中常有的现象。陨石撞击地球而对地表产生损坏，网球受球拍撞击而改变运动状态物体碰撞中动量的变化情况，前面已进行了研究。那么，在各种碰撞中能量又是如何变化的？物体碰撞时，平常作用时间很短，相互作用的内力很大，因2/10此，外力常常可以忽视不计，满足动量守恒条件。下面我们从能量的角度研

3、究碰撞前后物体动能的变化情况，从而对碰撞进行分类。研究两辆小车碰撞前后总动能的变化情况二、【进行新课】研究点一、弹性碰撞和非弹性碰撞研究小车碰撞前后的动能变化如图滑轨上有两辆安装了弹性碰撞架的小车，它们发生碰撞后改变了运动状态。测量两辆小车的质量以及它们碰撞前后的速度，研究碰撞前后总动能的变化情况。研究两辆小车碰撞前后总动能的变化情况碰撞：定义：相对运动的物体相遇，在极短时间内，经过相互作用，运动状态发生明显变化的过程叫碰撞。特点：1.相互作用时间极短；2.在极短时间内，内力从零变到极大又快速变为零，其均匀值很大；3.碰撞过程中系统所受合外力为零或许远远小于内力；4.碰撞过程两物体产生的位移可

4、忽视，可认为碰撞前后物体处于同一地点系统的动量是守恒的；弹性碰撞和非弹性碰撞：1弹性碰撞：假如碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞。2非弹性碰撞：假如碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰3/10撞叫做非弹性碰撞。【课内练习】1、如图，在圆滑水平面上，两个物体的质量都是m，碰撞前一个物体静止，另一个以速度v向它撞去。碰撞后两个物体粘在一同，成为一个质量为2m的物体，以必定速度连续行进。碰撞后该系统的总动能能否会有损失？分析：可以先依照动量守恒定律求出碰撞后的共同速度v，此后分别计算碰撞前后的总动能进行比较。研究点二、弹性碰撞的实例分析对心碰撞：如图两个小球相碰，碰撞以前球的运动速度与两球心的

5、连线在同一条直线上，碰撞此后两球的速度仍会沿着这条直线。这种碰撞称为正碰，也叫作对心碰撞或一维碰撞。对心碰撞非对心碰撞：一个运动的球与一个静止的球碰撞，假如碰撞以前球的运动速度与两球心的连线不在同一条直线上，碰撞此后两球的速度都会偏离原来两球心的连线。如图乙、丙所示。思虑：发生弹性碰撞的两个物体，由于质量不一样样，碰撞后的速度将有哪些特点？我们假定物体m1以速度v1与原来静止的物体m2发生正碰，以以下图。碰撞后它们的速度分别为v1和v4/10。运动物体与静止物体碰撞碰撞过程依照动量守恒定律，据此可以列出包含上述各已知量和未知量的方程：m1v1m1v1m2v21）弹性碰撞中没有动能损失，于是可以

6、列出另一个方程：21m1v1221m1v12m2v22）从方程（1）（2）可以解出两个物体碰撞后的速度分别为：v112121Vmmmm3）v212112Vmmm4）我们对几种情况下（3）（4）的结果作一些分析。若m1m2，这时有:m15/10m20，m1m22m1。依照（3）（4）两式，得v10v2v1这表示第一个物体的速度由v1变为0，而第二个物体由静止开始运动，运动的速度等于第一个物体原来的速度。若m1m2，这时有m1m2m1，m1m2m1。依照（3）（4）两式，得v1v1v22v1这表示碰撞后，第一个物体的速度几乎没有改变，而第二个物体以2v1的速度被撞出去.保龄球比赛中，用大号保龄球击

7、打球瓶时，球与瓶的碰撞就近似这种情况若m1m2，这时有m16/10m2m2，12112Vmmm0依照（3）（4）两式，得:v1v1v20研究点三、碰撞的种类及特点碰撞的种类及特点：碰撞和爆炸的比较名称比较项目爆炸碰撞过程特点都是物体间的相互作用突然发生，相互作用的力为变力，作用时间很短，均匀作用力很大，且远大于系统所受的外力，所以可以认为碰撞、爆炸过程中系统的总动量守恒。相相同同点点能量情况都满足能量守恒，总能量保持不变不不一样同点点动能、机械能情况有其他形式的能转变为动能，动能会增加，机械能不守恒。弹性碰撞时动能不变，非弹性碰撞时动能要损失，动能转变为内。能，动能减少，机械能不守恒。研究点四

8、、漫步科学抽象与归纳抽象与归纳：物理看法是运用抽象、归纳等方法进行思想加工的产物。为了揭示事物的实质和规律，常常需要依照研究对象和问题的特点，从研究的目的出发，忽视个其他、非实质的属性，抽取共同的、7/10实质的属性进行研究，这是一种抽象的思想方法。把事物共同的、实质的属性提炼出来，从而推行到同类事物上去，找到事物的共同属性，这是一种归纳的思想方法。在动量看法的成立过程中，物理学家研究了各种各种的碰撞现象，找寻物理量来揭示运动的实质，发现：“每个物体所拥有的动量在碰撞后可以增加或减少，可是在碰撞前后系统的这一量值却保持不变”。科学尊长就是在找寻不变量的努力中，经过抽象、归纳等方法提出了动量的看

9、法，并经过动量守恒定律成立了自然界的相互联系。讲堂重点知识小结1.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。规律：动量守恒、机械能守恒(2)能量转变情况：系统动能没有损失2非弹性碰撞：碰撞过程中机械能减小，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。规律：动量守恒、机械能减小(2)能量转变情况：系统动能损失3.完好非弹性碰撞：碰撞后两物体连在一同运动的现象。对心碰撞和非对心碰撞随堂练习例1、(单项选择）质量相等的A、B两球在圆滑水平面上沿同一条直线、在同一方向上运动，A球的动量pA9kgm/s，B球的动量pB3kgm/s。A球追上B球时发生碰撞，则A、B两球碰撞后的动量可能是(8/10)ApA6k

10、gm/s，pB6kgm/sBpA8kgm/s，pB4kgm/sCpA2kgm/s，pB14kgm/sDpA4kgm/s，pB17kgm/s：A：设A、B两球的质量均为m，以A、B为系统，系统受外力之和为零，A、B构成的系统动量守恒，即pApBpApB9kgm/s3kgm/s12kgm/s，故先除去了D项。A、B碰撞前的动能之和应大于或等于碰撞后的动能之和，即EkAEkBEkAEkB；EkAEkBmpA22mpB22m2981Jm290J，EkAEkBmpA22mpB22，将A、B、C三项数据代入又可除去C项。A、B两球碰撞后沿同一方向运动，后边A球的速度应小于或等于B球的速度，即vAvB，代入

11、数据可除去B项，故A正确。例2、(单项选择）在圆滑的水平面上有三个完好相同的小球，它们在同一条直线上，2、3小球静止，并靠在一同，1小球以速度v0射向它们，以以下图。设碰撞中不损失机械能，则碰后三个小球的速度可能值是()Av1v2v331v0Bv10，v2v321v0Cv10，v2v321v09/10Dv1v20，v3v0：D：两个质量相等的小球发生弹性正碰，碰撞过程中动量守恒，机械能守恒，碰撞后将互换速度，故D正确。例3、(多项选择)质量为M的带有41圆滑圆弧轨道的小车静止置于圆滑水平面上，以以下图，一质量也为M的小球以速度v水平冲上小车，抵达某一高度后，小球又返回小车的左端，则()A小球此后将向左做平抛运动B小球将做自由落体运动C此过程小球对小车做的功为21Mv02D小球在弧形轨道上涨的最大高度为gv220：BC：小球上涨到最高点时与小车相对静止，有相同的速度v