碰撞教学设计

碰授课教师：李锦斌学校：云南昭通昭阳区一中三维教学目标1、知识与技能（1）知道什么是弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞，以及它们的特点；（2）能运用动量守恒定律、机械能守恒定律解决一维碰撞问题；（3）了解对心碰撞与非对心碰撞。2、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。3、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。教学用具：多媒体辅助教学设备。课时安排：1课时教学过程：一、课前回顾动量守恒定律：条件：系统不受外力或者合外力为零。mv11mvmvmv表达式：221122二、引入新课观看两个小球碰撞的动态过程，让学生对碰撞获得感性的认识，并提出碰撞这个概念。提问：能否举出生活中碰撞的实例？回答：如：球的撞击、拳击、陨石撞击地球、车的碰撞，甚至如人从车上跳下、子弹打入墙壁等现象在一定条件下也可以看作碰撞过程。提问：、碰撞的特点？回答：相互作用时间短、作用力变化快、瞬间位移极短，可忽略提问：、碰撞过程中动量遵循什么样的规律？回答：碰撞过程系统动量守恒接着思考：碰撞过程中机械能遵循什么样的规律？过推理、计算，自己发现这个规律）【例】：在光滑水平面上，一个质量为m的物块以初速度V0向一构成的系统为研究对象，求：系统碰撞前、后的机械能。mmvv0202v由动量守恒定律：01Emv2碰撞前系统总动能：21k0011v022碰撞后系统总动能：2mv2m()mvE22224k0EEkk0碰撞过程中有机械能损失思考:是不是所有碰撞机械能都有损失呢？实验：演示牛顿摆的情况，让学生产生好奇。猜测：这个过程机械能守恒吗？回答：机械能守恒，两个球摆的高度相同。三、碰撞的分类分类方式之一：从能量变化方面分类1、弹性碰撞：碰撞过程中机械能守恒2、非弹性碰撞：碰撞过程中机械能不守恒3、完全非弹性碰撞：碰撞过程中机械能损失最大（碰撞后两物粘合在一起，以共同速度运动）碰撞类型的特点【思考与讨论】典型问题：一维弹性碰撞碰后的速度确定【例】：在光滑水平面上，质量为m1的物块以V1的速度运动，与静止的物块m2发生弹性碰撞，求：1）两物块碰后的速度；2）若两物块质量相等，你得出什么结论？vv/v/112mmmm1212m-m2m1m+mvvv=2v12m1m111212下面我们对几种情况下这两个式子的结果做些分析。●若，即两个物体质量相等mm12，A的速度变为B的速度变为。vvv'01v'v2121●若●若，有，mmv'vv2v'121121v0'，有，mmv'v21211演示牛顿摆牛顿摆是一个1960年代发明的桌面演示装置，五个质量相同的球体由吊绳固定，彼此紧密排列。牛顿摆是由法国物理学家伊丹·马略特（Edme）最早于1676年提出的。当摆动最右侧的球并在回摆时碰撞紧密排列的另外四个球，最左边的球将被弹出，并仅有最左边的球被弹出。的两个球会被弹出。同理相反方向同样可行，并适用于更多的球，三个，四个，五个……。解释：1、五个球，如果拿起左边一个，击打后，右边起来一个，然后进入循环。一个一个交换速度。提问：可是左边拿起两个球，为什么右边跟着起来两个呢？时，设两球下落到最低点未碰撞时速度均为，当靠左的球与中间球碰时，最右的球还具有速度，它还没发生碰撞；而此后中间球具有速度，而右边数来第二个球速度降为零，此时最右边的球就将速度v传递给它，所以这样一来就是右边第二球与中间球具备速度；依v在球之间传来传去，三个球情况也类似。这一过程的关键所在就是碰撞的先后，要认识到之所以有碰撞，止球的球上，这是不可能的，因为较远的球速度开始都一样，不可能有碰撞，也就谈不上速度传递。【练习】质量为m速度为v的A球，跟质量为3m的静止B球发生正碰，碰撞可能是弹性，也可能非弹性，碰后B球的速度可能是以下值吗？（A0.6v(B)0.4v(C)0.2v解：B球速度的最小值发生在完全非弹性碰撞情形=0.25v=m+m)vvmin由动量守恒：minB球速度的最大值发生在弹性碰撞时：2v=max=vm+3m所以，只有0.4v是速度可能值三、碰撞的分类分类方式之二：从碰撞速度方向分类1、对心碰撞——正碰：碰前运动速度与两球心连线处于同一直线上2、非对心碰撞——斜碰：碰前运动速度与两球心连线不在同一直线上实验：动画演示台球的正碰与斜碰，增强学生对正碰、斜碰的感性认识。后A球的速度方向？AABB度方向关系吗？1211vvvv