彈性碰撞和非彈性碰撞教學設計高二上學期物理人教版選擇性

第一章動量守恒定律第五節(jié)彈性碰撞和非彈性碰撞教學目標：3.會運用動量守恒定律分析、解決碰撞等相互作用的問題教學重點：運用動量守恒定律分析、解決碰撞等相互作用的問題教學難點：結合機械能守恒定律綜合解題教學過程：一、導入新課、板書課題回顧：機械能守恒定律和動量守恒定律導入：碰撞是十分普遍的現(xiàn)象，特別是在了解微觀粒子的結構與性質的過程中，，碰撞的研究起著重要的作用。二、出示目標、明確任務1．明確彈性碰撞和非彈性碰撞的概念，清楚對心碰撞和非對心碰撞及散射現(xiàn)象2．掌握運用動量守恒定律分析、解決碰撞等相互作用的問題三、學生自學、獨立思考閱讀課本2023頁內容，找到書中的知識點、重點、困惑點四、自學指導、緊扣教材1.閱讀課本2021頁彈性碰撞和非彈性碰撞部分，回答以下問題：①彈性碰撞和非彈性碰撞分別是什么？②閱讀例題，分析運用動量守恒定律解決實際問題的方法是什么？2、閱讀課本2123頁彈性碰撞的實例分析部分，回答以下問題：①正碰（對心碰撞或者一維碰撞）是什么？②運用能量（總動能）守恒，嘗試推導一維彈性碰撞下，不同質量的兩個物體運動狀態(tài)會有什么樣的變化？五、自學展示、精講點撥1.①彈性碰撞：如果碰撞過程中機械能守恒，這樣的碰撞叫做彈性碰撞。非彈性碰撞：如果碰撞過程中機械能不守恒，這樣的碰撞叫做非彈性碰撞。②1》審題(確定研究對象、以及所求問題）2》找關鍵字（幾個物體，運動狀態(tài)）動量守恒3》定位知識點（動量守恒）4》聯(lián)接知識點（物體動能的計算）5》解題2、①正碰（對心碰撞）：一個運動的球與一個靜止的球碰撞，碰撞之前球的運動速度與兩球心的連線在同一條直線上，碰撞之后兩球的速度仍會沿著這條直線。這種碰撞稱為正碰。②在一光滑水平面上有兩個質量分別為、的剛性小球A和B，以初速度、運動，若它們能發(fā)生碰撞（為一維彈性碰撞），碰撞后它們的速度分別為和。我們的任務是得出用、、、表達和的公式。、、、是以地面為參考系的，將A和B看作系統(tǒng)。由碰撞過程中系統(tǒng)動量守恒，有①有彈性碰撞中沒有機械能損失，有②由①得由②得將上兩式左右相比，可得即或③碰撞前B相對于A的速度為，碰撞后B相對于A的速度為，同理碰撞前A相對于B的速度為，碰撞后A相對于B的速度為，故③式為或，其物理意義是：碰撞后B相對于A的速度與碰撞前B相對于A的速度大小相等，方向相反；碰撞后A相對于B的速度與碰撞前A相對于B的速度大小相等，方向相反；故有[結論1]對于一維彈性碰撞，若以其中某物體為參考系，則另一物體碰撞前后速度大小不變，方向相反（即以原速率彈回）。聯(lián)立①②兩式，解得④⑤下面我們對幾種情況下這兩個式子的結果做些分析?！袢?，即兩個物體質量相等，，表示碰后A的速度變?yōu)?，B的速度變?yōu)?。故有[結論2]對于一維彈性碰撞，若兩個物體質量相等，則碰撞后兩個物體互換速度（即碰后A的速度等于碰前B的速度，碰后B的速度等于碰前A的速度）?！袢?，即A的質量遠大于B的質量這時，，。根據(jù)④、⑤兩式，有，表示質量很大的物體A（相對于B而言）碰撞前后速度保持不變。⑥●若，即A的質量遠小于B的質量這時，，。根據(jù)④、⑤兩式，有，表示質量很大的物體B（相對于A而言）碰撞前后速度保持不變。⑦綜合⑥⑦，可知：[結論3]對于一維彈性碰撞，若其中某物體的質量遠大于另一物體的質量，則質量大的物體碰撞前后速度保持不變。至于質量小的物體碰后速度如何，可結合[結論1]和[結論3]得出。以為例，由[結論3]可知，由[結論1]可知，即，將代入，可得，與上述所得一致。以上結論就是關于一維彈性碰撞的三個普適性結論。精講當遇到兩物體發(fā)生碰撞的問題，不管碰撞環(huán)境如何，要首先想到利用動量守恒定律。①系統(tǒng)動量守恒；②系統(tǒng)的總動能不能增加；③系統(tǒng)總能量的減少量不能大于發(fā)生完全非彈性碰撞時的能量減少量；④碰撞中每個物體動量的增量方向一定與受力方向相同；⑤如碰撞后向同方向運動，則后面物體的速度不能大于前面物體的速度．六、課堂小結、構建知識樹分類標準種類特點能量是否守恒彈性碰撞