2019人教版选修(3-5)《碰撞》word学案

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1、学案装订线内不要答题第十六章动量守恒定律第4节碰撞2019人教版选修(3-5)《碰撞》word学案1、认识弹性碰撞与非弹性碰撞、对心碰撞与非对心碰撞，了解微粒的散射。2、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。3、感受不同碰撞的区别，培养学生勇于探索的精神。【重难点】重点是用动量守恒定律、机械能守恒定律讨论碰撞问题，难点是对各种碰撞问题的理解。【新课导入】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，从前两节的分析可以看到，碰撞过程遵从动量守恒定律。那么，碰撞过程也一定遵从机械能守恒定律吗？【问题导学】学点Ⅰ弹性碰撞和非弹性碰撞[思

2、考与讨论1]：（课本18页）把分析推理计算的过程写在下边1、定义如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做。如果碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞叫做。碰撞后两物体粘在一起的碰撞叫碰撞，这种碰撞机械能损失最大。近代物理学中，经常遇到的是微观粒子间的碰撞。微观粒子碰撞时没有能量损失，所以我们重点研究弹性碰撞。2、研究弹性碰撞[思考与讨论2]：（课本14页）请写出弹性碰撞之后速度的推导计算过程总结：物体m1以速度v1与原来静止的物体m2发生弹性碰撞后他们的速度分别为说明：a、若m1=m2，则v1/=、v2/=b、若m1》m2，则v1/=、v2/=c、若m1《m2，则v1/=、v2/=拓

3、展：若在一光滑水平面上有两个质量分别为m1、m2的刚性小球A和B，以初速度v1、v2运动，若它们能发生碰撞（为一维弹性碰撞），碰撞后它们的速度分别为v1/和v2/分别是多大？学点Ⅱ对心碰撞和非对心碰撞1．对心碰撞两球碰撞时，碰撞之前球的运动速度与两球心的连线在同—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，也叫。注意：发生对心碰撞的两个物体，碰撞前后的速度都沿同一条直线，它们的动量也都沿这条直线，在这个方向上动量守恒。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不在同—条直线上，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，也叫。斜碰也遵循

4、动量守恒定律，但情况较复杂，中学阶段不作要求。注意：发生非对心碰撞的两个小球，可以将小球速度沿球心连线和垂直球心连线两个方向分解，在这两个方向上应用动量守恒定律列式求解。[思考与讨论3]：（课本16页）请在课本上大致画出碰撞后A球的速度学点Ⅲ散射1、在粒产物理和核物理中，常常使一束粒子射人物体，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直接接触，这种微观粒子的碰撞叫做。2、由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率很小，所以多数粒子在碰撞后飞向四面八方。微观粒子之间的碰撞通常被视为完全弹性碰撞，遵从动量守恒及前后动能相等。英国物理学家利用弹性碰撞理论成功地发现了中子。思考：

5、碰撞和爆炸有有什么不同？学点Ⅳ碰撞类问题的拓展碰撞的物理特征是相互作用时间短暂，作用力大。相互作用的两个物体在很多情况下可当作碰撞处理，比如各种打击现象、车辆的挂接、绳的绷紧过程等等。那么对相互作用中两物体相距恰“最近”、相距恰“最远”或恰上升到“最高点”等一类临界问题，求解的关键都是“速度相等”。【典例分析】【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=50g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=30

6、cm／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。[点评]本题中的速度方向虽在同一直线上，但有的向右，有的向左，运用动量守恒定律求解时，一定要规定正方向。【例2】如图所示，P物体与一个连着弹簧的Q物体正碰，碰撞后P物体静止，Q物体以P物体碰撞前速度v离开，已知P与Q质量相等，弹簧质量忽略不计，那么当弹簧被压缩至最短时，下列的结论中正确的应是()A．P的速度恰好为零B．P与Q具有相同速度C．Q刚开始运动D．Q的速度等于v[解析]P物体接触弹簧后，在弹簧弹力的作用下

7、，P做减速运动，Q物体做加速运动，P、Q间的距离减小，当P、Q两物体速度相等时，弹簧被压缩到最短，所以B正确，A、C错误。由于作用过程中动量守恒，设速度相等时速度为v/，则mv=(m+m)v/，所以弹簧被压缩至最短时，P、Q的速度v/=v/2，故D错误。[点评]用弹簧连着的物体间相互作用时，可类似于弹性碰撞，此类题目常见的有相互作用的物体中出现恰好“最近”“最远”等临界问题，求解的关键点是速度相等【例3】质量M=3kg的木块放在水平桌面上，一个质量为m=5g的子弹以速度v=601