2022-2023学年粤教版选择性必修第一册 1.5弹性碰撞与非弹性碰撞 教案.docx

弹性碰撞与非弹性碰撞教学设计教学目标：1 . 了解弹性碰撞和非弹性碰撞的特点，加强相互作用观念；.能应用动量和能量的观点综合分析一维碰撞问题，培养学生的科学思维能力；2 .能解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞，培养构建物理模型的能力；.加深对动量守恒定律和机械能守恒定律的理解，能用守恒观念解决实际问题。教学重点：弹性碰撞和非弹性碰撞的规律教学难点：利用动嘉:守恒定律解决碰撞问题教学方法：通过创设生产生活中的实际情境，引导学生进行探究学习、合作学习。课时安排：2课时情境引入：碰撞是自然界中常见的现象。陨石撞击地球而对地表产生破坏，网球受球拍撞击而改变 运动状态物体碰撞中动量是如何变化的？在各种碰撞中能量又是如何变化的？新课教学：一.碰撞：1、概念：两个或两个以上的物体在相遇的极短时间内产生非常大的相互作用。2、特点：（1）作用时间极短；（2）系统所受外力远小于内力，可认为系统的总动量守恒：（3）可忽略物体的位移，认为物体在碰撞前后仍在同一位置；（4）碰撞前的总动能总是大于或等于碰撞后的总动能。【观察与思考】用如图所示的实验装置做如下实验：（1）两个相同的刚性球悬挂于同一水平面，两悬点的距离等于刚性球的直径大小，线 长相等，将其中一球拉开至一定角度，松手后使之与另一球发生正碰。（2）在两个球分别套.上尼龙搭扣做的套圈，做同样的碰撞。记下碰撞后两球达到的最大高度，并思考下列问题。（1）在以上两种情况下，两个球碰撞前后的总机械能是否相等？可能的原因是什么？（2）如果碰撞前后总机械能不相等，是否违反了机械能守恒定律？（3）总结以上两种碰撞情况的区别。3 .弹性碰撞：若两球碰撞后，它们的形变能完全恢复，则没有机械能损失，碰撞前后两小 球构成的系统的机械能相等，这种碰撞叫作弹性碰撞。4 .非弹性碰撞：若两球碰撞后，它们的形变不能完全恢复原状，这时将有一部分机械能转 化为其他形式的能量，碰撞前后系统的机械能不再相等，这种碰撞叫作非弹性碰撞。5 .完全非弹性碰撞：若两球碰撞后完全不反弹粘在一起，这时机械能损失最大，这种碰撞 叫作完全非弹性碰撞。二.直线上的弹性碰撞和非弹性碰撞的规律分析【讨论与交流】列举一些非弹性碰撞的例子，讨论碰撞过程损失的机械能去了哪里？ 例题1:如图所示，质量为4的物体B静止在光滑水平面上，物体B的左端连有轻弹簧， 质量为町的物体A以速度匕向B运动。在I位置，物体A与物体B的轻弹簧刚好接触，弹 簧开始被压缩，物体A开始减速，物体B开始加速；到II位置，物体A, B的速度刚好相等（设为v）,弹簧被压缩到最短；到m位置，物体a, b的速度分别为匕和打。分三种情况 讨论全过程系统动量和能量的变化情况。（1）在di位置，弹簧可以恢复到原长。（2）在m位置，弹簧只能部分恢复，不能回到原长。（3）在m位置，弹簧弹性失效。孙v却啊 一 一:DO P0 口Iniii【讨论与交流】在弹性碰撞中：若班=，则碰后A, B速度如何？若，4，或 叫m2,则碰后A, B速度又如何？ 例题2： 一质量m= 8kg的炮弹竖直向上射出，在最高点炸为A, B两部分并沿水平方向飞 出，A落地点a距离炮弹发射点50 m, B落地点b距离炮弹发射点150 m。求A和B的质量 分别等于多少？（爆炸过程损失的炸药质量可以忽略不计） 练习：在光滑的水平地面上，质量为叫和22的两个小球，正沿着同一方向分别以和4 的速度做匀速运动，且Ko也）。经过一段时间，两球发生弹性碰撞，试分析两球碰撞后的 速度各等于多少？ 举例：1.台球的碰撞；.两辆汽车的碰撞；2 .子弹射入木块和木块一起运动。练习：一质量M=0.080 kg、边长b=10cm的正方体木块放置在光滑的水平面上，现有一质量 m=0.020 kg的子弹，以匕=1（X） m/s的速度水平射向木块，子弹的速度方向与木块表面垂 直，如果用钉子将木块固定在桌子上，则子弹可穿过木块，穿过后子弹的速度变为岭=5（） m/so（1）求子弹穿过木块的过程中受到的平均阻力大小/；（2）如果木块不固定，试推理判断子弹能否穿过木块；（3）在（2）问的情况下，木块和子弹的最终速度分别为多大？ 课堂小结：会利用动量守恒定律和机械能守恒定律分析弹性碰撞问题；会综合运用动量守恒定律、动能 不增加和速度合理性等知识解决一般的碰撞问题。