人教版選修35 碰撞 第1課時(shí) 教案.doc

教學(xué)課題： 第四節(jié) 碰 撞新課標(biāo)要求：（一）知識(shí)與技能1認(rèn)識(shí)彈性碰撞與非彈性碰撞，認(rèn)識(shí)對(duì)心碰撞與非對(duì)心碰撞2了解微粒的散射（二）過程與方法通過體會(huì)碰撞中動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒與否，體會(huì)動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀感受不同碰撞的區(qū)別，培養(yǎng)學(xué)生勇于探索的精神。教學(xué)重點(diǎn)：用動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律討論碰撞問題教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)各種碰撞問題的理解教學(xué)方法：教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。教學(xué)過程：（一）引入新課引入： 碰撞：兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體在相遇的極短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生非常大的相互作用。 特點(diǎn)：相互作用時(shí)間短，作用力變化快和作用力的峰值大。因此其他外力可以忽略不計(jì)。歷史上對(duì)碰撞物體的研究最早發(fā)表有關(guān)碰撞問題研究成果的是布拉格大學(xué)校長、物理學(xué)教授馬爾西（m.marci,15951667），他在1639年發(fā)表的運(yùn)動(dòng)的比例中得出一些碰撞的結(jié)論。隨后著名的物理學(xué)家如伽利略、馬略特、牛頓、笛卡爾、惠更斯等都先后進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)總結(jié)出碰撞規(guī)律，為動(dòng)量守恒定律的建立奠定了基礎(chǔ)。一、生活中的各種碰撞現(xiàn)象二、彈性碰撞和非彈性碰撞探究： 在本章第一節(jié)開始的演示中，一個(gè)鋼球與另一個(gè)靜止的鋼球相碰，如果兩個(gè)鋼球的質(zhì)量相等，第一個(gè)鋼球停止運(yùn)動(dòng)，第二個(gè)鋼球能擺到同樣的高度，說明這個(gè)碰撞過程中沒有能量損失，碰撞過程能量守恒。碰撞過程中能量總是守恒的嗎？下面分析一個(gè)例子。如圖，兩個(gè)物體的質(zhì)量都是m，碰撞以前一個(gè)物體靜止，另一個(gè)以速度v向它撞去。碰撞以后兩個(gè)物體粘在一起，成為一個(gè)質(zhì)量為2m的物體，以速度v繼續(xù)前進(jìn)。這個(gè)碰撞過程中能量（總動(dòng)能）守恒嗎？科學(xué)探究過程（理論探究 ）方法： 先根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出碰撞后的共同速度v，用v表示它，然后分別計(jì)算碰撞前后的總動(dòng)能。1、彈性碰撞在彈性力作用下，碰撞過程只產(chǎn)生機(jī)械能的轉(zhuǎn)移，系統(tǒng)內(nèi)無機(jī)械能的損失的碰撞， 稱為彈性碰撞。 舉例：通常情況下的鋼球、玻璃球等堅(jiān)硬物體之間的碰撞及分子、原子等之間的碰撞皆可視為彈性碰撞。2、非彈性碰撞 (1)非彈性碰撞：受非彈性力作用，使部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的碰撞稱為非彈性碰撞(2)完全非彈性碰撞：是非彈性碰撞的特例，這種碰撞的特點(diǎn)是碰后粘在起(或碰后具有共同的速度)，其動(dòng)能損失最大。 注意：碰撞后發(fā)生永久性形變、粘在一起、摩擦生熱等的碰撞往往為非彈性碰撞。動(dòng)畫一維彈性碰撞的碰后速度公式的推導(dǎo)： 討論：4、若在一光滑水平面上有兩個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2的剛性小球a和b，以初速度v1、 v2運(yùn)動(dòng)，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v1/和v2/分別是多大？ 將a和b看作系，碰撞過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒彈性碰撞中沒有機(jī)械能損失由動(dòng)量和能量關(guān)系又可得出：則碰撞后b 相對(duì)于a的速度與碰撞前b 相對(duì)于a的速度大小相等，方向相反 碰撞后a相對(duì)于b的速度與碰撞前a相對(duì)于b的速度大小相等，方向相反。 三、對(duì)心碰撞和非對(duì)心碰撞1、對(duì)心碰撞兩球碰撞時(shí)，碰撞之前球的運(yùn)動(dòng)速度與兩球心的連線在同條直線上，碰撞之后兩球的速度仍沿著這條直線，這種碰撞稱為對(duì)心碰撞，也叫正碰。 注意：發(fā)生對(duì)心碰撞的兩個(gè)物體，碰撞前后的速度都沿同一條直線，它們的動(dòng)量也都沿這條直線，在這個(gè)方向上動(dòng)量守恒。2、非對(duì)心碰撞 兩球碰撞時(shí)，碰撞之前的運(yùn)動(dòng)速度與兩球心的連線不在同條直線上，碰撞之后兩球的速度都會(huì)偏離原來兩球心的連線。這種碰撞稱為非對(duì)心碰撞，也叫斜碰。斜碰也遵循動(dòng)量守恒定律，但情況較復(fù)雜，是平面內(nèi)的二維問題。 方法一：矢量作圖法 方法二：計(jì)算法思考:若通過計(jì)算的方法,怎么計(jì)算? 還需要哪些條件?四、散射 1、散射：在粒子物理和核物理中，常常使一束粒子射入物體，粒子與物體中的微粒碰撞。這些微觀粒子相互接近時(shí)并不發(fā)生直接接觸，這種微觀粒子的碰撞叫做散射。目標(biāo)檢測(cè)：1、光滑水平面上的兩個(gè)物體發(fā)生碰撞，下列情形可能成立的是 ( abd )a、碰撞后系統(tǒng)的總動(dòng)能比碰撞前小，但系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒b、碰撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)量均為零，但系統(tǒng)的總動(dòng)能守恒c、碰撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)能均為零，但系統(tǒng)的總動(dòng)量不為零d、碰撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)量、總動(dòng)能均守恒2、在光滑水平面上，動(dòng)能為e0、動(dòng)量大小為p0的小球a與靜止的小球b發(fā)生正碰。碰撞后a球的運(yùn)動(dòng)方向與原來相反，將碰撞后a球的動(dòng)能和動(dòng)量大小分別記為e1、p1，b球的動(dòng)能和動(dòng)量大小分別記為e2、p2，則必有( acd )a、e0e1 b、e0e2c、p0p1 d、p0p23、長度1m的輕繩下端掛著一質(zhì)量為9.99kg的沙袋，一顆質(zhì)量為10g的子彈以500m/s的速度水平射入沙袋，求在子彈射入沙袋后的瞬間，懸繩的拉力是多大？（設(shè)子彈與沙袋的接觸時(shí)間很短，g取10m/s2）f=102.5n4、(07寧夏)在光滑的水平面上，質(zhì)量為m1的小球a以速度vo向右運(yùn)動(dòng)。在小球a的前方o點(diǎn)有一質(zhì)量為m2的小球b處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。小球a與小