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高中物理


新课标人教版课件系列

《高中物理》
选修3-5

16.4《碰撞》

教学目标
(一)知识与技能 ? 1.了解不同类型的碰撞, ? 2.掌握弹性碰撞的规律 ? 3.能根据弹性碰撞的规律解释判断有关的现象和 解决有关的问题 (二)过程与方法 ? 通过体会碰撞中动量守恒、机械能守恒与否,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

引入新课
碰撞是非常常见的现象。车碰撞试验、球 的撞击、打桩、以及分子、原子或原子核 的互撞等,甚至如人从车上跳下、子弹打 入墙壁等碰撞过程(视频、图片展示)。

思考:碰撞有 什么特点?

一、碰撞 1、定义:两物体相遇,在极短的时间内运动 状态发生改变的过程 2、分类:(1)弹性碰撞:碰撞后物体形变 能完全恢复,系统内无机械能的损失的碰撞

[学生讨论]:质量m的小球A在光滑的水平面 上以v1的速度向右运动,恰撞上质量同为m 静止在水平面上的小球B。碰撞后,小球A 恰好静止。那么碰撞过程中系统动量和动 能守恒么?
[解析] mv1 ? mv2 (动量守恒)
1 2 1 2 mv1 ? mv(动能也守恒) 2 2 2

[得出结论]:在弹性碰撞中,动量守恒,机械能 也守恒。

(2)非弹性碰撞:动量守恒,碰撞前后机械 能不守恒。 [学生讨论推导]:

碰撞过程中动量守恒 mv=2mv/ V/=v/2 碰前动能: Ek=2mV2/2 碰后动能: E/k==mV2/4

[得出结论]:在非弹性碰撞中,动量守 恒,机械能不守恒。 注意:碰撞后物体结合在一起,动能 损失最大。

[教师引导学生总结]: 3、碰撞的特点: (1)动量守恒,t短F大,内力远大于 外力。 (2)S短,可忽略。但速度在短暂的时 间内发生改变。 (3)系统的总动能只能不变或减少, 不可能增加。

二、对弹性碰撞进行讨论
如何列式表达?

学生小组推导:
v1
m1 m2 m1 v1/ m
2

v2/

[讨论]: (1)当m1 =m2时, v1’=0 , v2’= v1 同质量,换 速度 (2)当m1>m2时, v1’>0 , v2’>0 大撞小, 同方向 (3)当m1 <m2时, v1’<0 , v2’>0 小撞大, 小反弹 (4)当m1 >>m2时, v1’= v1 , v2’= 2v1 (子弹 撞尘埃) (5)当m1 <<m2时, v1’=- v1 , v2’=0 (乒乓 球撞墙)

[学生思考]:质量相等的两个小球发 生弹性碰撞,一定交换速度么?

三、

四、

基础讲练 1.卢瑟福(诺贝尔物理奖得主)在一篇 文章中写道:可以预言,当 粒子与氢原 子相碰时,可使之迅速运动起来。按正 碰撞考虑很容易证明,氢原子速度可达 粒子碰撞前速度的1.6倍,即占入射粒子 能量的64%。试证明此结论(碰撞是完 全弹性的,且 粒子质量接近氢原子质量 的四倍)。

2.质量为1kg的物体A,在光滑水平面上 以6m/s的速度与质量为2kg、速度为2m/s 的物体B发生碰撞,则碰后A、B两物体的 速度的可能值为 ( ) v (A) A ? 5m / s vB ? 2.5m / s v A ? 2m / s vB ? 4m / s (B) v A ? ?4m / s vB ? 7m / s (C) v A ? 7m / s v B ? 1.5m / s (D)

能力提升讲练

3、如图,在光滑水平地面上有三个完全相同 的小球排成一条直线。2、3小球静止,并 靠拢在一起,1球以速度v0射向它们,设碰 撞中不损失机械能,则碰后三个小球的速 度可能值是 ( ) A.v1=v2=v3=v0/3 B. v1=0,v2=v3=v0/2 C. v1=v0/2,v2=v3=0 D. v1=v2=0,v3=v0

4、质量为m1=1000g的鸟在空中水平飞行, 离地高h=20m,速度v1=6m/s,突然被一颗 质量为m2=20g、沿水平方向以速度 v2=300m/s同向飞行的子弹击中,假定子弹 留在鸟体内,鸟立即死去,取g=10m/s2,问 (1)鸟被击中后,经多少时间落地; (2)鸟落地处离被击中处的水平距离是多 少?

5、在光滑的水平面上有一辆长为 的小车 ,在 上有一木块 (大小不计), 与 的质量 相等, 与 的动摩擦因数为 .开始时 是 静止的, 位于 的正中以初速度 向右运动 ,假设 与 的前后两壁碰撞是完全弹性的 ,求 与 的前后两个墙壁最多能相碰多少 次

小结 一、碰撞 1、定义:两物体相遇,在极短的时间内运动状态发生改变 的过程 2、分类: (1)弹性碰撞:碰撞后物体形变能完全恢复,系统内无机 械能的损失的碰撞 (2)非弹性碰撞:碰撞前后机械能不守恒 二、对弹性碰撞进行讨论 三、对心碰撞和非对心碰撞 四、散射

反思升华 本节课的目标是否达成? 2、有什么收获? 3、存在的问题有那些? 课后作业 课本21页,第1、2、3、5 教后反思

谢谢 再见


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