《类完全非弹性碰撞》教学设计

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1、课题：人教版高屮物理选修3-5《类完全非弹性碰撞》教学设计一、考点分析：近儿年的高考，碰撞问题是高考试题的重点和热点，同时它也是学生学习的难点。选修3-5模块之所以频频考察此类问题，是因为它所反映出来的物理过程、状态变化及能量关系，能够全方位地考查同学们的理解能力、逻辑思维能力及分析推理能力。碰撞问题，由于碰撞时相互作用力“时间短、变化快、量伉大”，外力远小于内力，所以碰撞过程动:W:守恒。碰撞问题屮，完全非弹性碰撞是一种特殊的碰撞情况：形变完全不能够恢复，机械能损失达到最大，遵从动量守恒定律，还

2、具有碰撞双方碰后的速度相等的运动学特征，而且是弹性碰撞所必经历之过程，可以说其个性极为突出。虽然近三年高考巾主要考察弹性碰撞，但是鉴于完全非弹性碰撞的特殊性，二轮复习付以针对性的加强这方面内容的研究。二、教学目标知识与技能：（1）了解完全非弹性碰撞在碰撞过程中的个性特点。（2）了解类完全非弹性碰撞的常见物理模型。（3）能用动S、能S观点综合分析类完全非弹性碰撞问题。过程与方法：通过“慢镜头”体验一维碰撞过程中形变量与能量的演变过程，关注完全非弹性碰撞速度相等的运动学特征，感受碰撞系统机械能损失最大

3、的能量特点。并将结论推广到一般模型的类完全非弹性碰撞问题。情感态度价值观：通过对类完全非弹性碰撞问题的研究，体会研究物理问题的一般方法。三、教学重点：（1）^'全非弹性碰撞问题的的运动学特征和能量特点。（2）类完全非弹性碰撞模型的能量转化分析。四、教学用具：ppt课件、多媒体辅助教学设备五、教学过程：1、导入新课同学们通过前而的学习，对碰撞问题已经有了深刻的理解。碰撞现象是物理学屮极为常见的物理现象，大到宇宙中的天体，小到微观粒子，以及我们的日常生活，可以说碰撞现象无处不在。碰撞闷题也是形形色色、

4、繁杂多样，其中有一类问题个性鲜明，特点突出，我们这节课就来探讨这一类型的问题：完全非弹性碰撞问题及类完全非弹性碰撞问题。2、进行新课一、碰撞过程回顾从系统碰撞过程中是否有动能损失可以将碰撞问题分成两大类:弹性碰撞和非弹性碰撞;我们先來回顾一下碰撞的全过程：最简单的弹性碰撞模型（一静一动）：©G以光滑水平地而上质量为nu、速度为v的小球A与质S:为m2的静止小球B发生正而弹性碰撞为例：【讨论1】完全非弹性碰撞的特点有哪些？（1）运动学特征：；（2）动量特征：；(3)能最特征:弹性碰撺【总结】(1)运

5、动学特征：碰后两者速度相等;(2)动量特征：系统碰撞过程中动黾守恒;(3)能量特征：小球形变最大，系统损失的动能最多;二、类完全非弹性碰撞的相关模型【讨论2】常见类完全非弹性碰撞模型,请分析计算：(1)子弹打击木块模型：如阁所示，质量为m的子弹(可以看成质点)以速度vc击中放在光滑水平而上质量为M的木块B,恰好未穿出，设子弹在木块中运动时阻力恒为/,求木块的氐度？V0(2)弹簧模型：如图所示，小球A和B的质W:分别为m和M，固定在轻质弹簧的两端，静止于光滑的水平面上。现给A以向右的水平速度vo,求

6、两物体在相对运动的过程中，弹性势能的最大值？A—D(3)滑板模型：如图所示，质量为m的小物体(可视为质点)放在质量为M的长木板的左端，长木板放在光滑的水平面上。现让m获得向右的速度vo,若小物体最终没有从长木板上滑落，两者间的动摩擦因数为U。求长木板的长度至少是多少？o(4)曲面模型：如图所示，在光滑的水平面上有一静止的光滑曲面滑块，质量为M。现有一大小忽略不计的小球，质量为m,以速度vo冲向滑块，并进入滑块的光滑轨道，设轨道足够高。求小球在轨道上能上升的最大高度？九厂5解：设相应的临界状态的速度

7、为v:由动量守恒(或水平方向动量守恒〉：rnv0=(/w+M)rfLEpm1?1,由能量守恒：一——(m+M)v=L=MuiVq22(A7+/w)//.EnPmMmvQ2-2(A/+/n)...L=Mv,22(AZ+///)jL/gmgh*o22(A/+/w)g22gmgL上述四个模型，同学们在平时的学习中较为常见，从形式上看完企不同。通过刚才的分析与计算，请同学们总结其屮的共性和差异。共性：速度相等，系统动量守恒或水平方向动量守恒，系统动能损失最多，均为类完全非弹性碰撞；个性：损失的动能转化为其

8、他形式能的情况不同；我们将发生相互作用的两个物体动量守恒或在某一方昀动量守恒，而且题目所求的时刻，两个物体的速度相同。具有这样特征的问题称之为类完全非弹性碰撞问题。相应的物理模沏称之为类完全非弹性碰撞模型。三、类完全非弹性碰撞的组合模型【讨论3】组合模型的处理1、一质量为2m的物体P静止于光滑水平地而上，其截而如阁所示.阁屮ab为籼糙的水平面，长度为Ube为一光滑斜面，斜面和水平面通过与ab和be均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接.现有一质量为m的木块以大小力V。的水平初速度从a点向