碰撞 说课稿 教案

碰撞

教学目标

（一）知识与技能

1．认识弹性碰撞与非弹性碰撞，认识对心碰撞与非对心碰撞

2．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，体会动量守恒定律、机械能守恒定律的应用。

（三）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：

投影片，多媒体辅助教学设备

课时安排

1 课时

教学过程

（一）引入新课

碰撞过程是物体之间相互作用时间非常短暂的一种特殊过程，因而碰撞具有如下特点：

1．碰撞过程中动量守恒．

提问：守恒的原因是什么？（因相互作用时间短暂，因此一般满足F内>>F外的条件）2．碰撞过程中，物体没有宏观的位移，但每个物体的速度可在短暂的时间内发生改变．

3．碰撞过程中，系统的总动能只能不变或减少，不可能增加．

提问：碰撞中，总动能减少最多的情况是什么？（在发生完全非弹性碰撞时总动能减少最多）

熟练掌握碰撞的特点，并解决实际的物理问题，是学习动量守恒定律的基本要求．（二）进行新课

碰撞的分类

1．从能量角度分类

(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：碰撞后合为一体或碰后具有共同速度，这种碰撞动能损失最大．

2．从碰撞前后物体运动的方向是否在同一条直线上分类

(1)正碰：(对心碰撞)两个球发生碰撞，如果碰撞之前球的速度方向与两球心的连线在同一条直线上，碰撞之后两个球的速度方向仍会沿着这条直线的方向而运动．

(2)斜碰：(非对心碰撞)两个球发生碰撞，如果碰撞之前球的运动速度方向与两球心的连线不在同一条直线上，碰撞之后两球的速度方向都会偏离原来两球心的连线而运动．

思考：两小球发生对心碰撞，碰撞过程中，两球的机械能守恒吗？

【提示】 两球发生对心碰撞，动量是守恒的，但机械能不一定守恒，只有发生弹性碰撞时，机械能才守恒．

[合作探讨]

如图16­4­1所示，物体A 和B 放在光滑的水平面上，A 、B 之间用一轻绳连接，开始时绳是松弛的，现突然给A 以水平向右的初速度v 0.(作用过程绳未断)

图16­4­1

探讨1：物体A 和B 组成的系统动量是否守恒？机械能是否守恒？ 【提示】 动量守恒，机械能不守恒．

探讨2：上述物体A 和B 之间的作用过程可以视为哪一类碰撞？ 【提示】 完全非弹性碰撞． [核心点击] 1．碰撞的特点

(1)时间特点：碰撞现象中，相互作用的时间极短，相对物体运动的全过程可忽略不计．

(2)相互作用力特点：在碰撞过程中，系统的内力远大于外力．

(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．

2．处理碰撞问题的三个原则

(1)动量守恒，即p 1＋p 2＝p 1′＋p 2′. (2)动能不增加，即E k1＋E k2≥E ′k1＋E ′k2.

速度要合理

⎩⎪⎨⎪⎧

①碰前两物体同向，则v 后>v 前，碰后，原来

在前的物体速度一定增大，且v ′前

≥v ′后

②两物体相向运动，碰后两物体的运动方向

不可能都不改变，除非两物体碰撞后速度 均为零

课堂练习1.

1．如图16­4­2，两滑块A 、B 在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A 的质量为m ，速度大小为2v 0，方向向右，滑块B 的质量为2m ，速度大小为v 0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是A 向________运动，B 向________运动．

图16­4­2

【解析】 选向右为正方向，则A 的动量p A ＝m ·2v 0＝2mv 0.B 的动量p B ＝－2mv 0.碰前A 、B 的动量之和为零，根据动量守恒，碰后A 、B 的动量之和也应为零．

【答案】 左 右

2．如图16­4­3所示，质量相等的A 、B

两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线

相向做匀速直线运动，

A 球的速度是6 m/s ，

B 球的速度是－2 m/s ，不久A 、B 两球发生了对心碰撞．对于该碰撞之后的A 、B 两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的猜测结果可能实现的是( )

图16­4­3

A ．v A ′＝－2 m/s ，v

B ′＝6 m/s B ．v A ′＝2 m/s ，v B ′＝2 m/s

C ．v A ′＝1 m/s ，v B ′＝3 m/s

D ．v A ′＝－3 m/s ，v B ′＝7 m/s

E ．v A ′＝－5 m/s ，v B ′＝9 m/s 【解析】 两球碰撞前后应满足动量守恒定律及碰后两球的动能之和不大于碰前两

球的动能之和．即m A v A ＋m B v B ＝m A v A ′＋m B v B ′①，12m A v 2A ＋12m B v 2B ≥12m A v A ′2＋12

m B v B ′2

②，答

案D 、E 中满足①式，但不满足②式．

【答案】 ABC

3．如图16­4­4所示，光滑水平直轨道上两滑块A 、B 用橡皮筋连接，A 的质量为m .开始时橡皮筋松弛，B 静止，给A 向左的初速度v 0.一段时间后，B 与A 同向运动发生的速度的一半．求：

图16­4­4

ΔE ＝12m (v 2)2＋12m B (2v )2－1

2(m ＋m B )v 2④

联立②③④式得

ΔE ＝16

mv 20.

【答案】 (1)12m (2)1

6

mv 20

(1)当遇到两物体发生碰撞的问题，不管碰撞环境如何，要首先想到利用动量守恒定律．

(2)对心碰撞是同一直线上的运动过程，只在一个方向上列动量守恒方程即可，此时应注意速度正、负号的选取．