高中物理3-5碰撞教案

高中物理第十六章

第4节碰撞

★新课标要求

一、知识与技能

1．了解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞，会应用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题。

2．了解对心碰撞与非对心碰撞。

3．了解散射和中子的发现过程，体会理论对实践的指导作用，进一步了解动量守恒定律的普适性。

4．加深对动量守恒定律和机械能守恒定律的理解，能应用这两个定律解决一些简单的与生产、生活相关的实际问题。

二、过程与方法

通过体会碰撞中动量守恒、机械能守恒与否，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：直观展示、问题引领、合作探究、练习深化。

★教学用具：多媒体课件、牛顿摆等。

★课时安排：1 课时

★教学过程

一、引入新课

通过多媒体课件引入

二、新课教学

（一）观察实验、分析现象，感知特点

1.演示牛顿摆碰撞实验，通过对碰撞现象的感知，引导学生从以下几个方面分析碰

撞现象。

（1）碰撞时物体相互作用持续的时间有什么特点？

（2）碰撞时物体相互作用的内力有什么特点，是否满足动量守恒定律？

（3）碰撞前后系统机械能的变化有什么特点，系统机械能会不会增加？

2.学生讨论得出碰撞有四大特点：

（1）作用时间极短。

（2）内力远大于外力。满足动量守恒定律

（3）碰撞系统机械能不会增加

（4）碰撞瞬间没有发生位移。

3．学生亲手计算，分析碰撞前后机械能的变化

（1）质量为m的物块A以速度v与前方质量同为m静止的物块B发生正碰后，A物块立即静止，试求碰撞前后系统的动能大小。

（2）质量为m的物块A以速度v与质量同为m静止的物块B发生正碰后粘在一起共同运动,试求它们共同运动的速度以及碰撞前后系统动能的大小。

4．引出概念：弹性碰撞与非弹性碰撞，明确弹性碰撞过程机械能守恒，完全非弹性碰撞机械能损失最厉害，是非弹性碰撞的极端情况。

二、理论分析、实验验证，寻找规律

1．建立模型:

质量为的m1小球A以速度去对心正碰质量为m2静止的B球,已知两球在碰撞过程中无能量损失，试求碰后两球的速度v1和v2

2.分析计算

错误！未找到引用源。（1）

错误！未找到引用源。（2）

求解：

3．讨论：

（1）若m

1＝m

2

，则V

1

＝0，V

2

＝V

（等大的钢球相碰）

（2）若m

1>m

2

，则V

1

>0，V

2

>0

（3）若m

1»m

2

，则V

1

≈V

，V

2

≈2V（等大的钢球碰乒乓球）

（4）若m

1

2

，则V

1

<0，V

2

>0

（5）若m

1«m

2

，则V

1

≈－V

，V

2

≈0（等大的乒乓球碰钢球）

三、自主阅读、归纳推广，总结规律

1．学生阅读课本“对碰撞和非对心碰撞”和“散射”部分内容，思考回答下列问题。（1）什么叫对心碰撞和非对心碰撞？

（2）非对心碰撞遵从动量守恒定律吗？

（3）非对心碰撞有可能是弹性碰撞吗？

（4）散射是碰撞现象吗？散射和宏观物体的碰撞有什么不同？

2．引导学生从速度和动量矢量性的角度解决P20“思考与讨论”中的问题。

3．引导学生总结碰撞现象的一般规律。

（1）碰撞过程遵循动量守恒定律。

（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，要求错误！未找到引用源。

碰后：如果两球同向：错误！未找到引用源。

四、针对训练，巩固知识，深化规律

1．课本“思考与练习”第2题。

2．课本“思考与练习”第4题

3.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

4．两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M

A =1㎏, M

B

=2

㎏,V

A =6m/s，V

B

=2m/s。则当A、B碰撞后，A、B两球的速度可能是：

A、V

A 1=5m/s，V

B

1=2.5m/s

B、V

A 1=2m/s，V

B

1=4m/s

C、V

A 1=-4m/s，V

B

1=7m/s

D、V

A 1=7m/s，V

B

1=1.5m/s

六．小结

本节课，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。根据碰撞前后有无机械能损失把碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞；根据碰撞前速度与球心连线的关系把碰撞分为对心碰撞和非对心碰撞。不管哪种碰撞类型，它们都要遵循动量守恒定律，机械能不增加和符合客观实际的规律。

七、作业布置

1．阅读课后“科学足迹”内容，了解碰撞对物质微观结构的认识中的贡献。

2．思考与练习中第1，3，5，6题。

八、板书设计

碰撞

一、碰撞特点

1．作用时间短，遵从动量守恒定律。

2．机械能不会增加

3．弹性碰撞和非弹性碰撞、完全非弹性碰撞。

二、简单弹性碰撞的讨论

三、碰撞现象的一般规律

（1）碰撞过程遵循动量守恒定律。

（2）碰撞过程机械能不能增加。

（3）碰撞要符合客观实际。

四、对心碰撞和非对心碰撞

五、散射现象