人教版高二物理选修3-5：16.4《碰撞》导学案设计 无答案
16.4 碰撞 高中物理选修3-5优秀教案优秀教学设计【精品】 (5)
16.4 碰撞★新课标要求（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）进行新课一、弹性碰撞和非弹性碰撞1．弹性碰撞在弹性力作用下，碰撞过程只产生机械能的转移，系统内无机械能的损失的碰撞，称为弹性碰撞。
举例：通常情况下的钢球、玻璃球等坚硬物体之间的碰撞及分子、原子等之间的碰撞皆可视为弹性碰撞。
分析：物体m1以速度v1与原来静止的物体m2碰撞，若碰撞后他们的速度分别为v1/、v2/。
试根据动量守恒定律和能量守恒定律推导出v1/、v2/的表达式。
注意：弹性碰撞后的物体不发生永久性的形变，不裂成碎片，不粘在一起，不发生热传递及其他变化。
【例1】质量m1=10g的小球在光得的水平面上以v1=30cm／s的速度向右运动，恰遇上质量m2=50 g的小球以v2=10cm／s的速度向左运动。
碰撞后，小球m2恰好静止。
那么碰撞后小球m1的速度多大?方向如何?[解析]设v1的方向为正方向(向右)，则各球的速度为v1=30cm／s，v2= —10cm／s，v2/=0，据m1v1+m2v2＝m1v1 /+m2v2 /解得v1 /= —20cm／s，负号表示碰撞后m1的运动方向与v1的方向相反，即向左。
高中物理选修3-5导学案：16.4 碰撞
4 碰 撞1．碰撞(1)碰撞时间非常短，可以忽略不计．(2)碰撞过程中内力往往远大于外力，系统所受外力可以忽略不计，所以系统的动量守恒．想一想 质量相等的两个物体发生正碰时，一定交换速度吗？2．三种碰撞类型(1)弹性碰撞动量守恒：m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′机械能守恒：12m 1v 21＋12m 2v 22＝12m 1v 1′2＋12m 2v 2′2 当v 2＝0时，有v 1′＝m 1－m 2m 1＋m 2v 1，v 2′＝2m 1m 1＋m 2v 1即v 1′＝0，v 2′＝v 1推论：质量相等，大小、材料完全相同的弹性小球发生弹性碰撞，碰后交换速度．即v 1′＝v 2，v 2′＝v 1(2)非弹性碰撞动量守恒：m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′机械能减少，损失的机械能转化为内能|ΔE k |＝E k 初－E k 末＝Q(3)完全非弹性碰撞动量守恒：m 1v 1＋m 2v 2＝(m 1＋m 2)v 共碰撞中机械能损失最多|ΔE k |＝12m 1v 21＋12m 2v 22－12(m 1＋m 2)v 2共 碰撞需满足的三个条件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′或p 212m 1＋p 222m 2≥p 1′22m 1＋p 2′22m 2. 3．速度要符合情景：碰撞后，原来在前面的物体的速度一定增大，且原来在前面的物体的速度大于或等于原来在后面的物体的速度，即v 前′≥v 后′，否则碰撞不会结束．典型例题例1 质量分别为300 g 和200 g 的两个物体在无摩擦的水平面上相向运动，速度分别为50 cm/s 和100 cm/s.(1)如果两物体碰撞并粘合在一起，求它们共同的速度大小；(2)求碰撞后损失的动能；(3)如果碰撞是弹性碰撞，求两物体碰撞后的速度大小．例2 如图16－4－1所示，ABC 为一固定在竖直平面内的光滑轨道，BC 段水平，AB 段与BC 段平滑连接，质量为m 1的小球从高为h 处由静止开始沿轨道下滑，与静止在轨道BC 段上质量为m 2的小球发生碰撞，碰撞后两球的运动方向处于同一水平线上，且在碰撞过程中无机械能损失．求碰撞后小球m 2的速度大小v 2.例3 如图所示，在光滑水平面上停放质量为m 装有弧形槽的小车．现有一质量也为m 的小球以v 0的水平速度沿切线水平的槽口向小车滑去(不计摩擦)，到达某一高度后，小球又返回小车右端，则( )高三物理导学案（第2页，共7页）A ．小球在小车上到达最高点时的速度大小为v 02B ．小球离车后，对地将向右做平抛运动C ．小球离车后，对地将做自由落体运动D ．此过程中小球对车做的功为12m v 20 例4如图所示，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，下面的猜测结果一定无法实现的是( )A ．v A ′＝－2 m/s ，vB ′＝6 m/sB ．v A ′＝2 m/s ，v B ′＝2 m/sC ．v A ′＝1 m/s ，v B ′＝3 m/sD ．v A ′＝－3 m/s ，v B ′＝7 m/s借题发挥 处理碰撞问题的思路课堂练习1．质量相等的A 、B 两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A 球的动量是7 kg ·m/s ，B 球的动量是5 kg ·m/s ，A 球追上B 球发生碰撞，则碰撞后A 、B 两球的动量可能值是( )A ．p A ′＝6 kg ·m/s ，pB ′＝6 kg ·m/sB ．p A ′＝3 kg ·m/s ，p B ′＝9 kg ·m/sC ．p A ′＝－2 kg·m/s ，p B ′＝14 kg ·m/sD ．p A ′＝－4 kg ·m/s ，p B ′＝17 kg ·m/s2．甲物体在光滑水平面上运动速度为v 1，与静止的乙物体相碰，碰撞过程中无机械能损失，下列结论正确的是( )A ．乙的质量等于甲的质量时，碰撞后乙的速度为v 1B ．乙的质量远远小于甲的质量时，碰撞后乙的速率是2v 1C ．乙的质量远远大于甲的质量时，碰撞后甲的速率是v 1D ．碰撞过程中甲对乙做的功大于乙动能的增量3.如图所示，有两个质量相同的小球A 和B (大小不计)，A 球用细绳吊起，细绳长度等于悬点距地面的高度，B 球静止放于悬点正下方的地面上．现将A 球拉到距地面高度为h 处由静止释放，摆动到最低点与B 球碰撞后粘在一起共同上摆，则它们升起的最大高度为( )A.h 2 B ．h C.h 4 D.h 24．如图所示，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 同向运动发生碰撞并粘在一起．碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A 的速度的两倍，也是碰撞前瞬间B 的速度的一半．求：(1)B 的质量；(2)碰撞过程中A 、B 系统机械能的损失．课后训练高三物理导学案（第3页，共7页）1．下列关于碰撞的理解正确的是( )A ．碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程B ．在碰撞现象中，一般内力都远大于外力，所以可以认为碰撞时系统的动能守恒C ．如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞D ．微观粒子的相互作用由于不发生直接接触，所以不能称其为碰撞2．在一条直线上相向运动的甲、乙两个小球，它们的动能相等，已知甲球的质量大于乙球的质量，它们正碰后可能发生的情况是( )A ．甲、乙两球都沿乙球的运动方向B ．甲球反向运动，乙球停下C ．甲、乙两球都反向运动D ．甲、乙两球都反向运动，且动能仍相等3．质量为m 的小球A 在光滑的水平面上以速度v 与静止在光滑水平面上的质量为2m 的小球B 发生正碰，碰撞后，A 球的动能变为原来的19，那么碰撞后B 球的速度大小可能是( ) A.13v B.23v C.49v D.89v 4．两个小球A 、B 在光滑的水平地面上相向运动，已知它们的质量分别是m A ＝4 kg ，m B ＝2 kg ，A 的速度v A ＝3 m/s(设为正)，B 的速度v B ＝－3 m/s ，则它们发生正碰后，其速度可能分别为( )A ．均为＋1 m/sB ．＋4 m/s 和－5 m/sC ．＋2 m/s 和－1 m/sD ．－1 m/s 和＋5 m/s5．现有甲、乙两滑块，质量分别为3m 和m ，以相同的速率v 在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞．已知碰撞后，甲滑块静止不动，那么这次碰撞是( )A ．弹性碰撞B ．非弹性碰撞C ．完全非弹性碰撞D ．条件不足，无法确定6.如图所示，物体A 静止在光滑的水平面上，A 的左边固定有轻质弹簧，与A 质量相等的物体B 以速度v 向A 运动并与弹簧发生碰撞，A 、B 始终沿同一直线运动，则A 、B 组成的系统动能损失最大的时刻是( )A ．A 开始运动时B ．A 的速度等于v 时C ．B 的速度等于零时D ．A 和B 的速度相等时7．小车AB 静置于光滑的水平面上，A 端固定一个轻质弹簧，B 端粘有橡皮泥，AB 车质量为M ，长为L .质量为m 的木块C 放在小车上，用细绳连结于小车的A 端并使弹簧压缩，开始时AB 与C 都处于静止状态，如图所示．当突然烧断细绳，弹簧被释放，使木块C 向B 端冲去，并跟B 端橡皮泥粘在一起，以下说法中正确的是( )A ．如果AB 车内表面光滑，整个系统任何时刻机械能都守恒B ．整个系统任何时刻动量都守恒C ．当木块对地运动速度为v 时，小车对地运动速度为m Mv D ．整个系统最后静止8．在光滑的水平面上有a 、b 两球，其质量分别为m a 、m b ，两球在t 0时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球在碰撞前后的速度—时间图象如图所示，下列关系式正确的是( )A ．m a >m bB ．m a <m bC ．m a ＝m bD ．无法判断9.两个完全相同、质量均为m 的滑块A 和B ，放在光滑水平面上，滑块A 与轻弹簧相连，弹簧另一端固定在墙上，当滑块B 以v 0的初速度向滑块A 运动，如图所示，碰到A 后不再分开，下述说法中正确的是( )A ．两滑块相碰和以后一起运动过程，系统动量均守恒B ．两滑块相碰和以后一起运动过程，系统机械能均守恒C ．弹簧最大弹性势能为12m v 20高三物理导学案（第4页，共7页）D ．弹簧最大弹性势能为14m v 2010.A 、B 两物体在水平面上相向运动，其中物体A 的质量为m A ＝4 kg ，两球发生相互作用前后的运动情况如图所示．则：(1)由图可知A 、B 两物体在________时刻发生碰撞，B 物体的质量为m B ＝________kg.(2)碰撞过程中，系统的机械能损失多少？11．冰球运动员甲的质量为80.0 kg.当他以5.0 m/s 的速度向前运动时，与另一质量为100 kg 、速度为3.0 m/s 的迎面而来的运动员乙相撞．碰后甲恰好静止．假设碰撞时间极短，求：(1)碰后乙的速度的大小；(2)碰撞中总机械能的损失．12．在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A 和B ，两者相距为d .现给A 一初速度，使A 与B 发生弹性正碰，碰撞时间极短．当两木块都停止运动后，相距仍然为d .已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ，B 的质量为A 的2倍，重力加速度大小为g .求A 的初速度的大小．13.两物块A 、B 用轻弹簧相连，质量均为2 kg ，初始时弹簧处于原长，A 、B 两物块都以v ＝6 m/s 的速度在光滑的水平地面上运动，质量4 kg 的物块C 静止在前方，如图所示．B 与C 碰撞后二者会粘在一起运动．则在以后的运动中：(1)当弹簧的弹性势能最大时，物块A 的速度为多大？(2)系统中弹性势能的最大值是多少？高三物理导学案（第5页，共7页）例1 解析 (1)令v 1＝50 cm/s ＝0.5 m/s ，v 2＝－100 cm/s ＝－1 m/s ，设两物体碰撞后粘合在一起的共同速度为v ，由动量守恒定律得m 1v 1＋m 2v 2＝(m 1＋m 2)v ，代入数据解得v ＝－0.1 m/s ，负号表示方向与v 1的方向相反．(2)碰撞后两物体损失的动能为ΔE k ＝12m 1v 21＋12m 2v 22－12(m 1＋m 2)v 2＝[12×0.3×0.52＋12×0.2×(－1)2－12×(0.3＋0.2)×(－0.1)2] J ＝0.135 J. (3)如果碰撞是弹性碰撞，设碰后两物体的速度分别为v 1′、v 2′，由动量守恒定律得m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′，由机械能守恒定律得12m 1v 21＋12m 2v 22＝12m 1v 1′2＋ 12m 2v 2′2，代入数据得v 1′＝－0.7 m/s ，v 2′＝0.8 m/s. 例2 解析 设m 1碰撞前的速度为v 10，根据机械能守恒定律有m 1gh ＝12m 1v 210 解得v 10＝2gh ①设碰撞后m 1与m 2的速度分别为v 1和v 2，根据动量守恒定律有m 1v 10＝m 1v 1＋m 2v 2②由于碰撞过程中无机械能损失12m 1v 210＝12m 1v 21＋12m 2v 22③ 联立②③式解得v 2＝2m 1v 10m 1＋m 2④ 将①代入④得v 2＝2m 12gh m 1＋m 2例3 ACD 例4 D1．A2．ABC3. C4．(1)m 2 (2)16m v 201．A2．C3．AB 4．AD 5．A 6. D 7．BCD 8．B 9. D10.解析 (1)由图象知，在t ＝2 s 时刻A 、B 相撞，碰撞前后，A 、B 的速度：v A ＝Δx A t ＝－42m/s ＝－2 m/s高三物理导学案（第6页，共7页）v B ＝Δx B t ＝62m/s ＝3 m/s v AB ＝Δx AB t ＝22 m/s ＝1 m/s 由动量守恒定律有：m A v A ＋m B v B ＝(m A ＋m B )v AB ，解得m B ＝6 kg(2)碰撞过程损失的机械能：ΔE ＝12m A v 2A ＋12m B v 2B －12(m A ＋m B )v 2AB ＝30 J. 11．解析 (1)设运动员甲、乙的质量分别为m 、M ，碰前速度大小分别为v 、V ，碰后乙的速度大小为V ′.由动量守恒定律有m v ＝MV －MV ′①代入数据得V ′＝1.0 m/s ②(2)设碰撞过程中总机械能的损失为ΔE ，应有12m v 2＋12MV 2＝12MV ′2＋ΔE ③ 联立②③式，代入数据得ΔE ＝1400 J ④12．解析 设在发生碰撞前的瞬间，木块A 的速度大小为v ；在碰撞后的瞬间，A 和B 的速度分别为v 1和v 2.在碰撞过程中，由能量和动量守恒定律，得12m v 2＝12m v 21＋12(2m )v 22① m v ＝m v 1＋(2m )v 2②式中，以碰撞前木块A 的速度方向为正．由①②式得v 1＝－v 22③ 设碰撞后A 和B 运动的距离分别为d 1和d 2，由动能定理得μmgd 1＝12m v 21④ μ(2m )gd 2＝12(2m )v 22⑤高三物理导学案（第7页，共7页） 按题意有d ＝d 1＋d 2⑥设A 的初速度大小为v 0，由动能定理得μmgd ＝12m v 20－12m v 2⑦ 联立②至⑦式，得v 0＝285μgd ⑧ 13. 解析 (1)当A 、B 、C 三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大．由A 、B 、C 三者组成的系统动量守恒，(m A ＋m B )v ＝(m A ＋m B ＋m C )·v ABC ，解得v ABC ＝（2＋2）×62＋2＋4m/s ＝3 m/s. (2)B 、C 碰撞时B 、C 组成的系统动量守恒，设碰后瞬间B 、C 两者速度为v BC ，则m B v ＝(m B ＋m C )v BC ，v BC ＝2×62＋4m/s ＝2 m/s ， 设物块A 、B 、C 速度相同时弹簧的弹性势能最大为E p ，根据能量守恒E p ＝12(m B ＋m C )v 2BC ＋12m A v 2－12(m A ＋m B ＋m C )v 2ABC ＝12×(2＋4)×22 J ＋12×2×62 J －12×(2＋2＋4)×32 J ＝12 J.。
高中物理选修3-5教学设计5：16.4 碰撞教案
PPT课件
技能拓展
视学生基础和课堂时间、教学进度决定是否作要求
教师未提出要求的情况下学有余力的学生可自主完成
PPT课件
记录要笔记。
PPT课件
第四层级
知识总结
教师可根据实际情况决定有没有必要总结或部分点评一下。
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.了解微粒的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,能运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。
阅读教材相关内容，我们知道由于碰撞过程时间极短,系统内相互作用力远远大于外力,系统的动量守恒。碰撞过程中，系统的总动能只能不变或减少，不可能增加。
口头表述、碰撞中能量守恒实验
主题2：
探究一种特殊的弹性碰撞
在弹性力作用下，碰撞过程只产生机械能的转移，系统内无机械能的损失的碰撞，称为弹性碰撞。而当一个物体碰撞另一物体时，碰撞的物体突然静止，被碰撞的物体的速度等于碰撞它的物体的速度，这种碰撞就是我们今天要特别讲到的一种特殊的弹性碰撞。那么要发生这种碰撞的条件是什么呢？
就学案中教材诠释交流的内容与结对学习的同学交流。
第二层级
(小组讨论
小组展示
补充质疑
教师点评)
主题1：
探究碰撞中动能的损失
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，由前一讲我们知道此种碰撞过程中动量守恒。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，那么此种碰撞中物体的动能如何变化。
高二物理精品导学16.4《碰撞》(新人教版选修3-5)
【课题】§16.4 碰撞导学案【学习目标】（1）了解弹性碰撞\非弹性碰撞和完全非弹性碰撞，对心碰撞和非对心碰撞.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；(3)加深对动量守恒定律和机械能守恒定律的理解，能运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。
【自主学习】一、弹性碰撞和非弹性碰撞1、弹性碰撞过程中机械能______的碰撞。
2、非弹性碰撞过程中机械能______的碰撞。
3、在光滑水平面上，质量为m 1的小球以速度v1与质量为m2的静止小球发生弹性正碰，根据动量守恒和机械能守恒：m1v1=_________,(m1v12)/2=_________.碰后两个小球的速度分别为：v’1=________v’2=________。
(1)若m1>m2，v’1和v’2都是正值，表示v’1和v’2都与v1方向______。
（若m1》m2，v’1=v1，v’2=2v1，表示m1的速度不变，m2以2v1的速度被撞出去）(2)若m1<m2，v’1为负值，表示v’1与v1方向______，m1被弹回。
（若m1《m2，v’1=-v1，v’2=0，表示m1被反向以原速率弹回，而m2仍静止）(2) 若m1=m2，则有v’1=0，v’2=v1，即碰撞后两球速度互换二、对心碰撞和非对心碰撞1、对心碰撞前后，物体的运动方向____________，也叫正碰。
2、非对心碰撞前后，物体的运动方向____________，也叫斜碰。
高中阶段只研究正碰的情况。
三、散射1、微观粒子碰撞时，微观粒子相互接近时并不发生__________。
2、由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率______所以______粒子碰撞后飞向四面八方。
【典型例题】半径相等的小球甲和乙，在光滑水平面上沿同一直线相向运动，若甲球的质量大于乙球的质量，碰撞前两球的动能相等，则碰撞后两球的运动状态可能是（）A．甲球的速度为零，而乙球的速度不为零B．乙球的速度为零，而甲球的速度不为零C．两球的速度均不为零D．两球的速度方向均与原方向相反，两球的动能仍相等【问题思考】1、比较正碰与完全弹性碰撞的区别。
高中物理选修3-5教学设计5：16.4 碰撞教案
PPT课件呈现
感悟收获
注意有代表性的收集一些学生的体会，以便有针对性地调整教学方法。
根据自己的感受如实填写。
根据自己的思考找出解决方案。
课外拓展
无
板书设计
§16.4碰撞
碰撞
16.4碰撞
授课年级
高二
课题ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
§16.4碰撞
课程类型
新授课
课程导学目标
目标解读
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.了解微粒的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,能运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。
全体学生独立思考，独立完全，小组同学都完全后可交流讨论。
PPT课件
技能拓展
视学生基础和课堂时间、教学进度决定是否作要求
教师未提出要求的情况下学有余力的学生可自主完成
PPT课件
记录要点
教师可在学生完成后作点评
学生在相应的位置做笔记。
PPT课件
第四层级
知识总结
教师可根据实际情况决定有没有必要总结或部分点评一下。
学法指导
通过图片引导学生认识我们生活中各种各样的碰撞，用前面一讲中所学的内通对这些图片进行归类，找出其中动量守恒的碰撞事例，进一步巩固上节所学，进而进一步理解碰撞中能量的转化和守恒。
课程导学建议
重点难点
用动量守恒定律及机械能守恒定律讨论碰撞问题。
教学建议
本节课的教学重点是研究弹性碰撞和非弹性碰撞遵循的规律。教学中,首先要做好各种碰撞的演示实验;然后让学生根据教科书中的第一个“思考与讨论”,结合演示的各种碰撞现象,大胆猜测碰撞过程中机械能是否守恒,并自己列出方程,解出结果后,再去验证猜想;对于第二个“思考与讨论”,可让学生根据动量守恒定律列出一个方程,再引导学生根据机械能守恒定律,列出另一个方程,解出结果后,再分三种情况进行讨论。
河北省邢台市第三中学高中物理选修3-5导学案：第16章
第十六章动量守恒定律第4节碰撞【学习目标】1.理解弹性碰撞、非弹性碰撞，正碰(对心碰撞)和斜碰(非对心碰撞).2.会应用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题.3.知道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.【使用说明与学法指导】1．依据课标要求及学习目标，15分钟认真研读课本并完成预习案，20分钟完成探究案。
2．将你预习中的疑问填在“我的疑问”，准备在课堂上组内讨论.【预习案】一、弹性碰撞和非弹性碰撞[导学探究](1)图1中大家正在玩一种游戏——超级碰撞球.多颗篮球般大小的钢球用钢缆悬挂在屋顶.拉开最右边钢球到某一高度，然后释放，碰撞后，仅最左边的球被弹起，摆至最大高度后落下来再次碰撞，致使最右边钢球又被弹起.硕大钢球交替弹开，周而复始，情景蔚为壮观.上述现象如何解释？图1(2)如图2所示，钢球A、B包上橡皮泥，让A与静止的B相碰，两钢球(包括橡皮泥)质量相等.碰撞后有什么现象？碰撞过程中机械能守恒吗？请计算说明.图2[知识梳理] 弹性碰撞和非弹性碰撞的特点和规律(1)碰撞特点：碰撞时间非常短；碰撞过程中内力远大于外力，系统所受外力可以忽略不计；可认为碰撞前后物体处于同一位置. (2)弹性碰撞①定义：如果碰撞过程中机械能________，这样的碰撞叫做弹性碰撞. ②规律：动量守恒：m 1v 1＋m 2v 2＝____________机械能守恒：21m 1v 1 2＋21m 2v 2 2＝21m 1v 1′2＋21m 2v 2′2(3)非弹性碰撞①定义：如果碰撞过程中机械能____________，这样的碰撞叫做非弹性碰撞. ②规律：动量守恒：m 1v 1＋m 2v 2＝______________ 机械能减少，损失的机械能转化为________ |ΔE k |＝E k 初－E k 末＝Q ③完全非弹性碰撞动量守恒：m 1v 1＋m 2v 2＝(m 1＋m 2)v 共 碰撞中机械能损失________|ΔE k |＝21m 1v 12＋21m 2v 22－21(m 1＋m 2)v 共2. [即学即用]如图3，光滑水平地面上有三个物块A 、B 和C ，它们具有相同的质量，且位于同一直线上.开始时，三个物块均静止.先让A 以一定速度与B 碰撞，碰后它们粘在一起，然后又一起与C 碰撞并粘在一起.求前后两次碰撞中损失的动能之比为________.图3二、对心碰撞和非对心碰撞、散射[导学探究] 如图4所示为打台球的情景，质量相等的母球与目标球发生碰撞，有时碰后目标球的运动方向在碰前两球的球心连线上，有时不在连线上，这是什么原因？两个小球碰撞时一定交换速度吗？图4[知识梳理]对心碰撞、非对心碰撞和散射的理解(1)正碰(对心碰撞)：一个运动的球与一个静止的球碰撞，碰撞之前球的运动速度与________的连线在同一条直线上，碰撞之后两个球的速度仍会沿着____________.(2)斜碰(非对心碰撞)：一个运动的球与一个静止的球碰撞，如果碰撞之前球的运动速度与__________的连线不在同一条直线上，碰撞之后两球的速度都会偏离____________.(3)散射：微观粒子相互接近时并不像宏观物体那样“________”，因此微观粒子的碰撞又叫做散射；发生散射时仍遵循____________定律.[即学即用](多选)对碰撞和散射的理解正确的是()A.两小球在光滑水平面上碰撞后粘在一起，因而不满足动量守恒定律B.在系统所受合外力为零的条件下，正碰满足动量守恒定律，斜碰不满足动量守恒定律C.微观粒子碰撞时并不接触，但仍属于碰撞D.微观粒子碰撞时虽不接触，但仍满足动量守恒定律我的疑问【探究案】探究一、弹性碰撞模型及拓展分析例1在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速率v0向右运动.在小球的前方O点处有一质量为m2的小球B处于静止状态，如图5所示.小球A与小球B发生正碰后小球A、B均向右运动.小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇，PQ＝1.5PO.假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性碰撞，求两小球质量之比m1 m2.图5例2 (多选)质量为M 的带有41光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上，如图6所示，一质量也为M 的小球以速度v 0水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回小车的左端，则( )图6A.小球以后将向左做平抛运动B.小球将做自由落体运动C.此过程小球对小车做的功为12M v 02D.小球在弧形槽上上升的最大高度为0探究二、非弹簧碰撞模型分析例3 冰球运动员甲的质量为80 kg.当他以5 m /s 的速度向前运动时，与另一质量为100 kg 、速度为3 m/s 的迎面而来的运动员乙相撞.碰后甲恰好静止.假设碰撞时间极短，求： (1)碰后乙的速度的大小； (2)碰撞中总机械能的损失.例4 质量为m 、速度为v 的A 球跟质量为3m 、静止的B 球发生正碰.碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此，碰撞后B 球的速度允许有不同的值.请你论证：碰撞后B 球的速度可能是以下值中的( ) A.0.6v B.0.4v C.0.2v D.0.1v【训练案】一、选择题(1～9为单选题，10为多选题)1.在一条直线上有相向运动的甲、乙两个小球，它们的动能相等，已知甲球的质量大于乙球的质量，它们正碰后可能发生的情况是( ) A.甲、乙两球都沿乙球的运动方向 B.甲球反向运动，乙球停下 C.甲、乙两球都反向运动D.甲、乙两球都反向运动，且动能仍相等2.质量相等的三个物块在一光滑水平面上排成一直线，且彼此隔开了一定的距离，如图1所示.具有动能E 0的第1个物块向右运动，依次与其余两个静止物块发生碰撞，最后这三个物块粘在一起，这个整体的动能为( )图1A.E 0B.2E 03C.E 03D.E 093.如图2所示，细线上端固定于O 点上，其下端系一小球，静止时细线长为L .现将细线和小球拉至图中实线位置，此时细线与竖直方向的夹角为θ＝60°，并在小球原来所在的最低点放置一质量相同的泥球，然后使悬挂的小球从实线位置由静止释放，它运动到最低点时与泥球碰撞并合为一体，它们一起摆动中可达到的最大高度是( )图2A.L 2B.L 4C.L 8D.L 164.在光滑的水平面上有a 、b 两球，其质量分别为m a 、m b ，两球在t 0时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球在碰撞前后的v －t 图象如图3所示，下列关系式正确的是( )图3A.m a>m bB.m a<m bC.m a＝m bD.无法判断5.如图4所示，木块A和B质量均为2 kg，置于光滑水平面上.B与一轻质弹簧一端相连，弹簧另一端固定在竖直挡板上，当A以4 m/s的速度向B撞击时，A、B之间由于有橡皮泥而粘在一起运动，那么弹簧被压缩到最短时，具有的弹性势能大小为()图4A.4 JB.8 JC.16 JD.32 J6.如图5所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相同的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是()图5A.A开始运动时B.A的速度等于v时C.B的速度等于零时D.A和B的速度相等时7.A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，m A＝1 kg，m B＝2 kg，v A＝6 m/s，v B＝2 m/s，当A追上B并发生碰撞后，A、B两球速度的可能值是()A.v A′＝5 m/s，v B′＝2.5 m/sB.v A′＝2 m/s，v B′＝4 m/sC.v A′＝－4 m/s，v B′＝7 m/sD.v A′＝7 m/s，v B′＝1.5 m/s8.如图6所示，在光滑水平面上有直径相同的a、b两球，在同一直线上运动，选定向右为正方向，两球的动量分别为p a＝6 kg·m/s、p b＝－4 kg·m/s.当两球相碰之后，两球的动量可能是()图6A.p a＝－6 kg·m/s，p b＝4 kg·m/sB.p a＝－6 kg·m/s，p b＝8 kg·m/sC.p a＝－4 kg·m/s，p b＝6 kg·m/sD.p a＝2 kg·m/s，p b＝09.一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰.若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为( ) A.A ＋1A －1 B.A －1A ＋1C.4A(A ＋1)2D.(A ＋1)2(A －1)210.如图7所示，大小相同的摆球a 和b 的质量分别为m 和3m ，摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触.现将摆球a 向左拉开一小角度后释放.若两球的碰撞是弹性的，下列判断正确的是( )图7A.第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等B.第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等C.第一次碰撞后，两球的最大摆角不相等D.第一次碰撞后，两球的最大摆角相等 二、非选择题11.如图8所示，ABC 为一固定在竖直平面内的光滑轨道，BC 段水平，AB 段与BC 段平滑连接，质量为m 1的小球从高为h 处由静止开始沿轨道下滑，与静止在轨道BC 段上质量为m 2的小球发生碰撞，碰撞后两球的运动方向处于同一水平线上，且在碰撞过程中无机械能损失，求碰撞后小球m 2的速度大小v 2.图812.如图9所示，在冰壶世锦赛上中国队以8∶6战胜瑞典队，收获了第一个世锦赛冠军，队长王冰玉在最后一投中，将质量为m 的冰壶推出，运动一段时间后以0.4 m /s 的速度正碰静止的瑞典队冰壶，然后中国队冰壶以0.1 m/s 的速度继续向前滑向大本营中心.若两冰壶质量相等，求：图9(1)瑞典队冰壶获得的速度；(2)试判断两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞.13.如图10所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为m＝1 kg的相同小球A、B、C，现让A球以v0＝2 m/s的速度向着B球运动，A、B两球碰撞后粘合在一起，两球继续向右运动并跟C球碰撞，C球的最终速度v C＝1 m/s.求：图10(1)A、B两球跟C球相碰前的共同速度为多大？(2)两次碰撞过程中一共损失了多少动能？【自主区】【使用说明】教师书写二次备课，学生书写收获与总结。
高中物理 16.4 碰撞教案 新人教版理选修3-5(2021年整理)
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碰撞★新课标要求（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1．展示投影片1，内容如下：如图所示，质量为M 的重锤自h 高度由静止开始下落,砸到质量为m 的木楔上没有弹起，二者一起向下运动．设地层给它们的平均阻力为F ，则木楔可进入的深度L 是多少?组织学生认真读题，并给三分钟时间思考．（1)提问学生解题方法，可能出现的错误是:认为过程中只有地层阻力F 做负功使机械能损失，因而解之为Mg (h +L )+mgL —FL =0．将此结论写在黑板上，然后再组织学生分析物理过程．（2)引导学生回答并归纳：第一阶段，M 做自由落体运动机械能守恒．m 不动，直到M 开始接触m 为止．再下面一个阶段,M 与m 以共同速度开始向地层内运动．阻力F 做负功，系统机械能损失．提问:第一阶段结束时，M 有速度，gh v M 2 ，而m 速度为零。
高中物理人教版选修3-5学案设计 16.4《碰撞》
碰撞基础知识 基本技能1．碰撞的特点(1)碰撞的概念碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程。
(2)碰撞过程中的特点。
①时间特点：在碰撞现象中，相互作用时间很短。
②相互作用力特点：在相互作用过程中，相互作用力先是急剧增大，然后再急剧减小，平均作用力很大。
③动量守恒条件特点：系统的内力远远大于外力，所以，系统即使所受外力之和不为零，外力也可以忽略，系统的总动量守恒。
④位移特点：碰撞过程是在一瞬间发生的，时间极短，所以，在物体发生碰撞的瞬间，可忽略物体的位移。
可以认为物体在碰撞前后仍在同一位置。
⑤能量特点：碰撞过程中，一般伴随着机械能的损失，碰撞后系统的总动能要小于或等于碰撞前系统的总动能，即E k1′＋E k2′≤E k1＋E k2。
⑥速度特点：一般情况下，碰撞的两物体彼此不穿透对方，碰撞结束时，速度大的物体在前，速度小的物体在后，或二者速度相同，再或者两物体速度方向相反。
不存在后面物体速度大于前面物体速度的情况，这样意味着碰撞还未结束，仍在相互作用的过程中。
【例1】 在光滑水平面上有三个完全相同的小球，它们成一条直线，2、3小球静止，并靠在一起，1球以速度v 0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可能是( )A ．v 1＝v 2＝v 3＝13v 0B ．v 1＝0，v 2＝v 3＝12v 0C ．v 1＝0，v 2＝v 3＝12v 0D ．v 1＝v 2＝0，v 3＝v 0解析：由题设条件，三个小球在碰撞过程中总动量和总动能守恒。
若各球质量均为m ，则碰撞前系统总动量为mv 0，总动能应为12mv 20。
假如选项A 正确，则碰后总动量为33mv 0，这显然违反了动量守恒定律，故不可能。
假如选项B 正确，则碰后总动量为22mv 0，这也违反了动量守恒定律，故也不可能。
假如选项C 正确，则碰后总动量为mv 0，但总动能为14mv 20，这显然违反了动能守恒，故也不可能。
16.4 碰撞 高中物理选修3-5优秀教案优秀教学设计【精品】 (1)
目
标
检
测
1.如图所示，大小 相同的摆球a和b的质量分别为m和3m，摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触。现将摆球a向左边拉开一小角度后释放，若两球的碰撞是弹性的，下列判断正确的是()
A.第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等
B.第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等
C.第一次碰撞后，两球的最大摆角不相同
16.4 碰撞
课题
新授课：16. 4碰撞
课型
新授课
教学
重点
运用动量守恒定律和机械能守恒定律解决弹性碰撞问题
依据：根据普通高中物理课程标准及2019高中物理考纲中要求学生理解物理概念及物理规律的确切含义。
教学
难点
区分弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞
依据：根据普通高中物理课程标准及学生对新学习基本概念理解不好。
校对课前自主学习答案，进行自我批改，更正。
巡视检查学生完成情况。
由课代表上前校对答案更正。
校对课前自主学习知识点填空，加深基础知识记忆。
3分钟
1
承接结果环节
1、引入新课：生活中碰撞的实例。
2、弹性碰撞的概念。
1、提出问题
2、提出问题
补充问题
补充答案
1、学生通过碰撞实例分析弹性碰撞的概念。
2、学生根据问题讲解知识点
提升学生思考问题能力。
4分钟
4
目标
检测
环节
做检测习题
练习册，典型例题1变式1变式2
1、 巡视学生做答。
2、公布答案。
3、评价学生作答结果。
1、试题作答
2、解释答案。
3、自我批改。
4、订正答案。
验收学习目标是否达成
16.4 碰撞 高中物理选修3-5优秀教案优秀教学设计【精品】 (3)
16.4 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。
第一幅：高速汽车碰撞，人根本反应不过来，说明碰撞的时间有什么特点？生：时间极短。
师：而车子严重变形，又说明什么？生：作用力很大。
师：碰撞过程车子还受其他外力，比如摩擦力，空气阻力，但与内力相比小很多。
换句话说，内力远大于外力，这是碰撞的二个特点。
师：如果时间极短，碰撞瞬间物体位移会怎么样？瞬间没有发生位移。
这是碰撞的第三个特点。
师：因此，碰撞有三大特点：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：第一幅图是两个球碰后会在同一直线上，而第二幅图碰后两球不在同一直线上。
师：很好，请坐。
在物理学上，两球相碰后速度仍沿同一直线，称为正碰，也叫对心碰撞；另一种相碰后偏离球心连线叫做斜碰，也叫非对心碰撞。
二．提出疑问，激发探究兴趣师：接下来请大家观看一个碰撞实验，这个实验是1666年在英国皇家学会上表演的一个实验，在当时引起极大的轰动。
高二物理人教版选修35第十六章：16.4碰撞学案
【课题名16.4 碰撞课型新课课时1称】1认识弹性碰撞，非弹性碰撞和完好非弹性碰撞。
会应用【学习目动量，能量的见解综合解析，解决一维碰撞问题标】2认识对心碰撞和非对心碰撞【学习重弹性碰撞，非弹性碰撞和完好非弹性碰撞点】【学习难弹性碰撞，非弹性碰撞和完好非弹性碰撞点】【学法指导】【导学过程】【授课过程】课前自主学习1、碰撞是指两个或两个以上的相对运动的物体相遇时，作用时间、而相互作用力的现象。
2、特点：一般都满足力远大于力，系统守恒。
3、分类：弹性碰撞：碰撞时产生弹性形变，碰撞后形变完好消失，碰撞过程没有动能损失非弹性碰撞：：碰撞时产生的形变有部分恢复，此时系统动能有部分损失（完好非弹性碰撞）：碰撞后物体粘结成一体或相对静止，即相互碰撞时产生的形变一点都没有恢复，碰撞后相互作用的物体拥有共同速度，系统的动能不守恒，此时损失的功能最多。
4、规律：弹性碰撞：；非弹性碰撞（完好非弹性碰撞）：；[ 例题]大小相等质量不相同的两个球1、2 在圆滑水平面上相撞。
1 球质量是 2 球质量的 4 倍， 1 球以 2m/s 的速度与静止 2 球碰撞，碰撞后 1 球沿原方向运动速度大小是 1.5m/s，2 球的速度为 2m/s，你能判断出大球和小球的碰撞是何种碰撞吗？请说明原因。
[ 新课讲解 ]5 弹性碰撞 [典例]特点：系统动量守恒，机械能守恒．设质量 m1的物体以速度 v0与质量为 m 2的在水平面上静止的物体发生弹性正碰，则有动量守恒： m1v0m1v1m2v2机械能守恒21 m1v0221 m1v1221 m1v22所以 v1m1 m2v0v22m1若 m1=m2则有 v1=v0 m1 m2m1 m2vv2=0(注：在同一水平面上发生弹性正碰，机械能守恒)[谈论 ]①当 m l=m 2时， v1=0，v2=v 0(速度互换 )②当 m l<<m 2时， v1≈ -v0，v2≈O(速度反向 )③当 m l>m 2时， v1>0，v2>O( 同向运动 )④当 m l<m 2时， v1<O ，v2>O( 反向运动 )⑤当 m l>>m2时，≈2≈0同向运动)v1v,v2v (例题 1（两物体碰一次）：以下列图， ABC 为一固定在竖直平面内的光滑轨道， BC 段水平， AB 段与 BC 段圆滑连接。
人教版高二物理选修3-5第十六章16.4《碰撞》学案设计
碰撞课程目标引航1．了解弹性碰撞、非弹性碰撞、对心碰撞和非对心碰撞，知道碰撞现象的特点。
2．会应用动量、能量观点分析、解决一条直线上的碰撞问题。
3．了解粒子的散射现象，进一步了解动量守恒定律的普适性。
情景思考导入五个完全相同的金属球沿直线排列并彼此邻接，把最左端的小球拉高释放，撞击后发现最右端的小球摆高，而其余四球不动，你知道这是为什么吗？提示：由于碰撞过程中没有动量、动能的损失，发生了速度、动能的转移。
基础知识梳理1．弹性碰撞和非弹性碰撞2.弹性碰撞实例分析实例：A球碰撞原来静止的B球。
3.对心碰撞和非对心碰撞(1)对心碰撞：一个运动的球与一个静止的球碰撞，碰撞之前球的________与两球心的连线在__________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________。
(2)非对心碰撞：一个运动的球与一个静止的球碰撞，如果碰撞之前球的________与两球心的连线____同一条____上，碰撞之后两球的____都会____原来____________。
这种碰撞称为非对心碰撞。
4．散射(1)微观粒子相互接近时并不发生________，因此，微观粒子的碰撞又叫做散射。
(2)由于粒子与物质微粒发生____碰撞的概率很小，所以，多数粒子在碰撞后飞向四面八方。
答案：1．守恒不守恒2．0v0速度同向＝－v03．(1)运动速度同一条直线对心碰撞(2)运动速度不在直线速度偏离两球心的连线4．(1)直接接触(2)对心重点难点突破1．碰撞的特点和规律(1)发生碰撞的物体间一般作用力很大，作用时间很短，物体在作用时间内位移可忽略。
(2)即使碰撞过程中系统所受合外力不等于0，由于内力远大于外力，作用时间又很短，所以可认为系统的动量是守恒的。
(3)若碰撞过程中没有其他形式的能转化为机械能，则系统碰后的机械能不可能大于碰前系统的机械能。
(4)弹性碰撞，碰撞过程中无动能损失；非弹性碰撞，碰撞过程中有动能损失；完全非弹性碰撞，碰撞过程中动能损失最大。
高中物理16_4碰撞学案新人教版选修3-5
课时16. 4碰撞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. 了解微粒的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，能运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。
1. 弹性碰撞和非弹性碰撞(1)弹性碰撞碰撞过程中，碰撞前后系统①和②都守恒，这样的碰撞称为弹性碰撞。
(2)非弹性碰撞碰撞过程中，碰撞前后系统③守恒，④不守恒的碰撞称为非弹性碰撞。
(3)完全非弹性碰撞碰撞后两个物体粘在一起，具有共同的速度，其动能损失最大。
2. 对心碰撞和非对心碰撞(1)对心碰撞两球碰撞时，碰撞之前球的运动⑤与⑥的连线在同一条直线上，碰撞之后两球的速度仍沿着这条直线，这种碰撞称为对心碰撞，也叫正碰。
(2)非对心碰撞两球碰撞时，碰撞之前的运动速度与两球心的连线⑦，碰撞之后两球的速度都会偏离原来两球心的连线，这种碰撞称为非对心碰撞，也叫斜碰。
3. 散射在粒子物理和核物理中，常常使一束粒子射入物体，粒子与物体中的微粒碰撞。
这些微观粒子相互接近时并不发生⑧，这种微观粒子的碰撞叫作散射。
主题1：探究碰撞中动能的损失问题：阅读教材中“弹性碰撞和非弹性碰撞”部分的内容，回答下列问题。
(1)在教材图16. 4-1(碰撞后两个物体结合在一起，碰撞过程中能量守恒吗？)的实验中，以两个物体为系统，碰撞前后系统总动量守恒吗？为什么？(2)碰撞前系统的总动能是多少？碰撞后系统总动能是多少？(3)请讨论系统减少的动能的去向。
主题2：探究一种特殊的弹性碰撞问题：阅读教材中“思考与讨论”部分的内容，回答下列问题。
(1)请分析在怎样的条件下才能打出以上情景中所说到的“定子”，被碰弹珠获得的速度与碰撞弹珠原来的速度有什么关系。
(2)谈谈生活中有什么例子与教材中谈到的“m1≪m2”和“m1≫m2”情形相似，根据生活经验，说说教材中的理论分析得出的结论是否与实际相符。
物理：16.4《碰撞》教案(新人教版选修3-5).doc
16．4 碰撞★新课标要求（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3．会用动量守恒分析解决碰撞问题相互作用的问题。
（教学重点）（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）引入新课同学们，上述图片描绘了我们生活中常见现象，它们有什么样的共同特点啊？今天我们就来研究这些现象所遵从的物理规律。
-------碰撞展示视频找同学阐述所看到的物理现象，猜测碰撞过程中所蕴含的物理规律？（动量守恒，机械能守恒）引入第一个问题弹性碰撞和非弹性碰撞。
（二）进行新课一、弹性碰撞和非弹性碰撞1、弹性碰撞：如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞。
p=p/E=E/前面我们已经讨论过碰撞过程是满足动量守恒的，那么是不是所有的碰撞过程也同时满足机械能守恒呢？（学生思考，找同学得出结论并举例说明）分析教材13页16.4-1的思考与讨论，让学生计算前后机械能的总量说明是否守恒引入非弹性碰撞。
2、非弹性碰撞：如果碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。
p=p/ E>E/近代物理学中，经常遇到的是微观粒子间的碰撞。
微观粒子的碰撞没有机械能的损失所以我们重点研究弹性碰撞。
下面让我们一起来研究下面的实验现象。
气垫导轨碰撞试验。
同学们看到了什么样的现象？（提问）让我们来分析产生这种现象的原因，把实物演示转化成物理习题提示学生充分利用弹性碰撞的两条守恒规律解决出碰撞完成后的两个物体的速度。
（教学目标3是否能达成此环节的处理尤为重要因此最好让学生自主完成感受解决问题的方法）展示部分学生解答成果，并请他们根据所解得的结果来分析刚开始我们展示的实验现象。
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第16.4节《碰撞》导学案
班级：组名：姓名：
【学习目标】
1．理解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞能量特点、动量特点。
2．会应用动量、能量的观点综合解决一维碰撞问题、学会解决弹性碰撞方程。
（重点、难点）3．了解对心碰撞和非对心碰撞，了解散射，体会理论对实践的指导作用。
【使用说明与学法指导】
应用动量守恒和机械能守恒解决物理问题。
【知识链接】
1．动量守恒定律内容：如果一个系统________________、或者________________ 矢量和为0，这个系统________________ 保持不变。
表达式：________________________________ 或 ________________________________。
2．动量守恒条件：
①系统________________、或者________________矢量和为0。
②系统受外力作用，但当系统所受的外力_________系统内力，系统的总动量近似守恒。
③系统受外力作用，所受的合外力不为零，但在某一方向上所受外力矢量和___________，则系统在该方向上动量守恒。
④系统受外力作用，但在某一方向上外力_______系统内力，系统在这一方向上动量近似守恒。
3．机械能守恒定律内容：在只有_______或_______做功的物体系统内，_______与_______可以互相转化，而总_______保持不变。
表达式：①_____________________；②____________________________。
4．机械能守恒条件：①只有_______或_______做功；②只有_______和_______互相转化。
【学习过程】
知识点一、弹性碰撞和非弹性碰撞
【问题1】在“碰撞球实验”中，两钢球的质量相等，A球从某一高度下落
与静止的B球相碰，碰撞后A球______，B球摆起的高度与A球下落的高度______。
两球组成的系统在碰撞过程中动量_______，机械能_______。
（填“守恒”或“不守恒”）
【问题2】在光滑的水平面上放着两个质量都是m的物体A、B，碰
前A物体静止，B物体以速度v向它撞去。
碰后两个物体粘在一起，成为
一个质量为2m的物体，以速度v′继续前进。
A、B两物体碰撞过程由动量守恒定律得：_______________
碰撞后两物体的速度v′=_______A
B
碰撞前两物体的总动能E k1=__________
碰撞后两物体的总动能E k2=__________
碰撞前后两物体组成的系统机械能________。
（守恒、不守恒）
【小结】
1.弹性碰撞：碰撞过程中机械能______、动量______________的碰撞，（守恒、不守恒）
2.非弹性碰撞：碰撞过程中机械能______、动量______________的碰撞。
（守恒、不守恒）
3.完全非弹性碰撞：碰撞过程中机械能损失最大．．
、动量 的碰撞。
（守恒、不守恒） 4、碰撞前系统的动能E k1与碰撞后系统的动能E k2的大小关系：E k1___ E k2，碰撞前系统的动量1p 与碰撞后系统的动量2p 的大小关系：1p ___ 2p （填≥>=<≤,,,,）。
【问题3】在光滑水平面上，质量为m 1的小球以速度v 1与质量为m 2的静止的小球发生弹性碰
撞，试求碰撞后m 1、m 2的速度1
v '、2v '。
分析两小球碰撞前后的运动状态：（在右边作图）
两小球发生弹性碰撞过程：
由动量守恒定律得：____________________________
由机械能守恒定律得：____________________________ 解得碰撞后两小球的速度1
v '=_________ （1）；2v '=_________（2） 讨论：①若m 1=m 2，则1
v '=______，2v '=______； 物量情景是： 。
②若m 1>>m 2，则1
v '=______，2v '=______； 物量情景是： 。
②若m 1<<m 2，则1
v '=______，2v '=______。
物量情景是： 。
【问题4】在气垫导轨上，一个质量为600g 的滑块以15cm/s 的速度与另一个质量为400g 、速度为10cm/s 方向相反的滑块迎面相撞碰撞后，两个滑块并在一起，求碰后滑块速度的大小和方向。
碰撞后碰撞前1212
【问题5】速度为103m/S的氦核与静止的质子发生正碰，氦核的质量是质子的4倍，碰撞是弹性的，求碰后两粒子的速度。
知识点二、对心碰撞和非对心碰撞
阅读课本P15页完成下列问题：
【问题6】正碰：两球发生碰撞，碰撞之前两球的速度与球心的连线在____________，碰撞之后两球的速度仍会沿着______________的碰撞，也叫。
发生对心碰撞的两个物体，碰撞前后的速度都，它们的动量也都，在这个方向上动量。
【问题7】非对心碰撞：两球发生碰撞，碰撞之前两球的速度与球心的连线______同一条直线上，碰撞之后两球的速度会_______原来两球心的连线。
知识点三、散射
阅读课本P15页完成下列问题：
问题6、散射：在粒子物理和核物理中，常常使一束粒子射入物体，
粒子与物体中的微粒碰撞。
这些微观粒子相互接近时并不发
生，这种微观粒子的碰撞叫做。
由于粒子与物质微粒
发生对心碰撞的概率，所以多数粒子在磁撞后飞向四面八方。
【当堂检测】
1．质量为m速度为v的A球与质量为3m静止的B球发生正碰，B球碰后速度的可能值是（）
A. 0.6v
B. 0.4v
C. 0.2v
D. 0.25v
2．一种未知粒子跟静止的氢原子核正碰，测出碰撞后氢原子核的速度是3. 3×107m/s。
该未知粒子跟静止的氮原子核正碰时，测出碰撞后氮原子核的速度是4.7×106m/s。
已知氢原子核的质量是m H，氮原子核的质量是14m H，上述碰撞都是弹性碰撞。
求未知粒子的质量。
这实际是历史上查德威克测量中子质量从而发现中子的实验，请你根据以上查德威克的实验数据计算：中子的质量与氢核的质量m H有什么关系
【冥思清单】
1.弹性碰撞：碰撞过程中机械能______、动量______________的碰撞，（守恒、不守恒）
2.非弹性碰撞：碰撞过程中机械能______、动量______________的碰撞。
（守恒、不守恒）
3.完全非弹性碰撞：碰撞过程中机械能损失最大
．．、动量的碰撞。
（守恒、不守恒）。