高中物理教案：碰撞

高中物理教案：碰撞
碰
撞
★新课标要求
（一）知识与技能
1．知道弹性碰撞与非弹性碰撞， 2．认识对心碰撞与非对心碰撞 3．知道碰撞的特点和规律 4．了解微粒的散射
（二）过程与方法
通过体会碰撞中动量守恒、机械能守恒与否，让学生体会对未知物理现象进行研究的一种基本方法．
（三）情感、态度与价值观
（1）在研究的过程中，培养学生敢于发表个人见解，敢于探究的情感与态度．（2）体会探究过程的乐趣，激发学习的兴趣．
★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：
投影片，多媒体辅助教学设备、几个小球★课时安排 1 课时
★教学过程
（一）引入新课
师：课间大家观看的视频有一个共同的特点，同学们，是什么？生：是碰撞。

师：对了，碰撞是日常生活中极为常见的现象，这节课我们一起来分析碰撞、研究碰撞。

（二）新课教学
一．观察碰撞，感知碰撞特点
师：首先，我们来个课间精彩回顾，观察碰撞，感知碰撞特点。

3、瞬间没有发生位移
师：下面大家观察这两幅图，能从中获取什么信息？班长在哪，你从图中看
出了什么？
生：
个隐藏的规律也同时在支配着碰撞的结果。

大家想想这个隐藏的规律可能是什么？
生：可能是能量。

师：能说下你猜想的依据吗？生：因为没有能量损失。

师：怎样看出来的？
生：系统碰撞前后的动能好像应该相等，在（1）中满足，但是在（2）和（3）中不满足。

师：好的！分析非常有道理，动量守恒是我们能够确定的，而动能也相等也就是说机械能守恒至多是个假设，我们常说大胆假设，小心求证。

因此，机械能是否守恒还需要我们进一步加以验证。

为此我们可以把碰撞前后系统机械能守恒作为一个假设。

三．理论分析，寻找碰撞规律
现在，我们的目标是寻求办法验证碰撞前后系统机械能守恒这个假设是否成立。

首先要建立模型。

生活中的碰撞是很复杂的，我们要抓住主要矛盾，利用简化思想抽象出最简单的模型。

比如光滑水平面上，质量为m1的小球速度为V0，质量为m2的小球静止，两球发生正碰，碰撞之后两小球的速度分别为V1和V2。

推导：以初速度V0方向为正方向
（1）（2）
求解：
讨论：
（1）若m1＝m2，则V1＝0，V2＝V0（这就是实验结果，两球交换速度）（2）若m1>m2，则V1>0，V2>0（用实验加以验证）（3）若m10（用实验加以验证）（4）若m1»m2，则V1≈V0，V2≈2V0
（5）若m1«m2，则V1≈－V0，V2≈0（生活实例乒乓球撞墙原速率反弹，墙不动）师：从上面推导过程看，理论推导的结果和实验结果吻合一致，到这里我们可以认为刚才提出的假设是符合实际情况，可以用来解释实际情况的。

在物理学中，我们把这一类满足动能不损耗的碰撞叫做弹性碰撞。

师：是不是所有的碰撞都满足系统机械能守恒呢？请大家认真观察并思考下面两种情形：
情形1：一个质量m=1kg的钢球，以水平速度V0=2m运动，碰到一个静止的质量M=3kg的橡皮泥球。

碰撞后两球粘在一起向前运动。

情形2：一个质量m=1kg的木球，以水平速度V0=2m运动，碰到一个静止的质量M=3kg的泥球。

碰撞后两球分开，木球速度为V1= ；分成两大组进行运算（1）碰后两球的速度多大？（2）碰前两球动能之和多大？（3）碰后两球动能之和多大？
然后展示这两组的运算结果。

情形1：碰后两球速度相等为；碰前动能之和为2J，碰后动能之和为。

情形2：碰后木球速度，泥球速度；碰前动能之和为2J，碰后动能之和为。

师：计算表明这两种碰撞动能发生了损耗，在物理学中称之为非弹性碰撞。

情形1动能损耗最大，碰撞的特征是碰后两球粘在一起具有相同的速度，这种碰撞是非弹性碰撞中系统动能损耗最大的，我们称之为完全非弹性碰撞。

情形2动能有损耗但没达到最大，叫做一般碰撞。

师：碰撞分为三类，一是弹性碰撞，机械能守恒；二是一般碰撞，动能有损失；三是完全非弹性碰撞，动能损失最大。

总言之，无论什么碰撞，机械能不增加。

需要说明的是：1．真正的弹性碰撞，只有在分子、原子以及更小的粒子之间才会遇到。

因为微观粒子相互接近时并不发生直接接触，因此微观粒子的碰撞又叫散射。

2．钢球、玻璃球、硬木球等坚硬物体间的碰撞，通常情况下动能损失很小，因此我们可以把它们当成弹性碰撞来处理。

四．归纳推广，总结碰撞规律
1、碰撞过程由于内力远大于外力，遵循动量守恒定律
2、碰撞过程机械能不能增加，要么不变或者要么减少
3、碰撞要符合客观实际
碰前：后面的小球1要追得上前面的小球2，要求碰后：如果两球同向：五．应用举例
例1.在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等的速率相向而行，并发生碰撞，下列现象可能发生的是？
A．若两球质量相等，碰后以某一相等速率互相分开 B．若两球质量相等，碰
后以某一相等速率同向而行 C．若两球质量不等，碰后以某一相等速率互相分开D．若两球质量不等，碰后以某一相等速率同向而行
例2．两个小球在光滑水平面沿同一直线运动，B球在前，A球在后，已知MA=1㎏, MB=2㎏,VA=6m，VB=2m。

则当A、B碰撞后，A、B两球的速度可能是： A、VA1=5m，VB1= B、VA1=2m，VB1=4m C、VA1=-4m，VB1=7m D、VA1=7m，VB1= 六．小结
本堂课，我们分析了碰撞的相关问题，知道碰撞的特点是作用时间极短，内力远大于外力且瞬间没有位移。

碰撞分为三类，弹性碰撞、一般碰撞、完全非弹性碰撞，它遵循动量守恒定律，机械能不增加和符合客观实际的规律。

七、作业布置
八、板书设计
碰撞
一、碰撞特点
1、作用时间极短
2、内力远大于外力
3、瞬间没有发生位移
二、碰撞分类
1、弹性碰撞：以v0方向为正方向
（1）
（2）
（1）若m1＝m2，则V1＝0，V2＝V0 （2）若m1>m2，则V1>0，V2>0 （3）若m10 （4）若m1»m2，则V1≈V0，V2≈2V0 （5）若m1«m2，则V1≈－V0，V2≈0
2、一般碰撞：机械能有损失
3、完全非弹性碰撞：机械能损失最大
三、碰撞的规律
1、遵循动量守恒定律
2、机械能不增加
3、符合客观实际
（1）碰前：碰后：
【教学反思】
本节课先以研究碰撞为主题，向学生展示了一个基本的现象研究的思维过程。

即为”观察实验→提出疑问→分析推理→总结规律”。

先从观察生活中的碰撞总结碰撞特点，学生倍感兴趣和深有体会，能够在内心产生共鸣。

后用一个经典的演示实验的分析，揭示了常见现象中的不寻常之处，激发了学生进一步探究的兴趣。

本节课的主体内容无疑是对弹性碰撞的理解，这个过程的基本步骤为“提出假设→理论推理→实验检验→总结规律”。

在分析过程中，以问题为纽带，逐步引导学生的思维，直至最终推理得出规律。

但是，由于多媒体设备的客观问题，课堂上出现了很多意外，以致耽误了不少教学时间，导致教学内容未完成，缺少了最后一道环节，让学生建立完整的知识框架。

本节课的亮点在于四个方面：。