1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞 导学案-2022-2023学年高二上学期物理人教版2019选择性必修第一册

高二年级物理学科导学案审核：授课人：【学习内容】第一章动量守恒定律第5节弹性碰撞和非弹性碰撞【学习目标】1.知道碰撞的分类；理解弹性碰撞和非弹性碰撞。2．能在熟悉的问题情境中根据实际情况选择弹性碰撞或非弹性碰撞模型解决问题。【学习重点】理解弹性碰撞和非弹性碰撞释生产生活中的有关现象。能根据实际情况选碰撞模型解决问题。【学习难点】理解弹性碰撞和非弹性碰撞释生产生活中的有关现象。能根据实际情况选碰撞模型解决问题【学习过程】下面两种情况碰撞过程中，碰撞前后机械能是否变化？(1)如图甲滑轨上有两辆安装了弹性碰撞架的小车，它们发生碰撞后分别改变了运动状态。(2)如图乙两辆小车都放在滑轨上，用一辆运动的小车碰撞一辆静止的小车，碰撞后两辆小车粘在一起运动自主学习知识点一、碰撞过程的特点及分类1．碰撞过程的特点：(1)时间特点：碰撞现象中，相互作用的时间，相对物体的全过程可忽略不计。(2)受力特点：在碰撞过程中，系统的内力外力，外力可以忽略，系统的总动量守恒。(3)位移特点：在碰撞过程中，由于在极短的时间内物体的速度发生突变，物体发生的位移极小，可认为碰撞前后物体处于同一位置。(4)能量的特点：碰撞、打击过程系统的动能不会增加，可能，也可能。授课时间：班级：姓名：小组：2．碰撞的分类：(1)弹性碰撞：系统动量守恒，机械能守恒。(2)非弹性碰撞：系统动量守恒，机械能减少，损失的机械能转化为内能。(3)完全非弹性碰撞：系统动量守恒，碰撞后合为一体或具有相同的速度，机械能损失最大。二、合作探究、展示提升：知识点二：弹性碰撞质量相等，形状完全相同的两个弹性小球放在光滑水平面上，其中一个小球以v0的速度撞击另一个静止的小球，碰后两小球怎样运动？1．正碰：两个小球相碰，碰撞之前球的运动速度与两球心的连线在同一条直线上，碰撞之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。2．弹性碰撞后的速度特点：假设物体m1以速度v1与原来静止的物体m2发生弹性正碰，如图所示，碰撞后它们的速度分别为v′1和v′2。根据动量守恒定律得m1v1＝①根据机械能守恒定律得eq\f(1,2)m1veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))＝②从方程①②可以解出两个物体碰撞后的速度分别为v′1＝③v′2＝④(1)若m1＝m2，这时v′1＝，v′2＝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。速度交换(2)若m1≫m2，这时v′1＝，v′2＝1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。(3)若m1≪m2，这时v′1＝，v′2＝这表示碰撞后，第一个物体以原来的速率被弹回，而第二个物体仍然静止。思维展示例1、判断对错(1)质量相等的两个物体发生碰撞时，一定交换速度。()(2)在碰撞现象中，物体所受的外力作用一定不能忽略。()(3)若碰撞过程中动能不变，这样的碰撞叫非弹性碰撞。()(4)根据碰撞过程中动能是否守恒，碰撞可分为正碰和斜碰。()(5)若在光滑水平面上两球相向运动，碰后均变为静止，则两球碰前的动量大小一定相同。()例2、如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰。小球的质量分别为m1和m2。图乙为它们碰撞前后的x­t(位移—时间)图像。已知m1＝0.1kg。由此可以判断()A．碰前质量为m2的小球静止，质量为m1的小球向右运动B．碰后质量为m2的小球和质量为m1的小球都向右运动C．m2＝0.2kgD．碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能三、达标测评：1、如图为两刚性摆球碰撞时的情境。两球质量相等，将一球拉到某位置释放，发生碰撞后，入射球，被碰球上升到的高度（大于，小于，等于）入射球释放时的高度。2.在光滑水平面上有三个完全相同的小球，它们排成一条直线，2、3小球静止并靠在一起，1球以速度v0射向它们，如图所示。设碰撞中不损失机械能，则碰后三个小球的速度分别是()A．v1＝v2＝v3＝eq\f(1,\r(3))v0B．v1＝0，v2＝v3＝eq\f(1,\r(2))v0C．v1＝0，v2＝v3＝eq\f(1,2)v0 D．v1＝v2＝0，v3＝v03、质量为m的小球A，沿光滑水平面以速度v0与质量为2m的静止小球B发生正碰，碰撞后，小球A的动能变为原来的eq\f(1,9)，那么小球B的速度可能是()A.eq\f(1,2)v0 B．eq\f(2,3)v0C.eq\f(4,9)v0 D．eq\f(5,9)v04.如图所示，一木块用细绳悬挂于天花板上O点处于静止