碰撞教案高二物理（统编人教版高中物理选修一弹性碰撞和非弹性碰撞优质课）

弹性碰撞和非弹性碰撞

【教学目标】

一、知识与技能

1．了解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞；会应用动量、能量的观点综合分析解决一维碰撞问题。

2．加深对动量守恒定律和机械能守恒定律的理解，能运用这两个定律解决碰撞问题。

二、过程与方法https://www.renjiaoshe.com/jiaocai/2061.html

通过实验增强学生对于碰撞问题中https://www.shimengyuan.com/nianji/2411.html动量和机械能的守恒或不守恒的深层理解。

三、情感态度与价值观

1．渗透“学以致用”的思想，培养学生的科学素养。

2．通过分组合作的探究性学习过程，锻炼学生主动与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团队精神。

【教学重难点】

用动量守恒定律、机械能守恒定律讨论碰撞问题。

【教学过程】

一、复习提问、新课导入

教师：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。这两种碰撞过程，系统动量都守恒，那系统的机械能是否守恒呢？

二、新课教学

（一）弹性碰撞和非弹性碰撞

分析左图：由动量守恒得：

碰撞前后机械能守恒，无能量损失。

我们把这种碰撞称为弹性碰撞。

碰撞前后机械能不守恒。（一部分机械能转化成内能。）

我们把这种碰撞称为非弹性碰撞。

总结：

1．弹性碰撞：如果系统在碰撞前后动能不变，这类碰撞叫作弹性碰撞。

2．非弹性碰撞：如果系统在碰撞后动能减少，这类碰撞叫作非弹性碰撞。

（二）弹性碰撞的实例分析

1．对心碰撞与非对心碰撞

学生观察这两种碰撞的不同，总结：

（1）对心碰撞：碰撞前后的速度都沿同一条直线，也称正碰。

（2）非对心碰撞：碰撞前后的速度不在一条直线，也称斜碰。

教师举例说明这三种情况，并用动画演示这三种情况的小球碰撞结果。

【例题1】两球做相向运动，碰撞后两球变为静止，则碰撞前两球（ ）

A．质量一定相等

B．动能一定相等

C．动量大小一定相等

D．以上均不正确

【答案】C

【解析】碰撞前后动量守恒，碰后静止，则系统总动量为0，说明两球动量大小相等，方向相反。

【例题2】在光滑水平面上相向运动的??、??两小球发生正碰后一起沿??原来的速度方向运动，这说明原来（ ）

A．??球的质量一定大于??球的质量

B．??球的速度一定大于??球的速度

C．??球的动量一定大于??球的动量

D．??球的动能一定大于??球的动能

【答案】C

【解析】根据碰撞前后动量守恒，说明总动量沿??的运动方向，则C正确。

【例题3】在光滑水平面上，两球沿着球心连线以相等速率相向而行，并发生碰撞下列现象中不可能发生的是（ ）

A．若两球质量相等，碰后以某一相等速率相互分开

B．若两球质量相等，碰后以某一相等速率同向而行

C．若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开

D．若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行

【答案】B

【解析】根据碰撞动量守恒以及碰撞前后机械能不增加，得出B不可能发生。

【课堂练习】

1．在气垫导轨上，一个质量为400g的滑块以15cm/s的速度与另一质量为200g、速度为10cm/s并沿相反方向运动的滑块迎面相撞，碰撞后两个滑块粘在一起。

（1）求碰撞后滑块速度的大小和方向。

（2）这次碰撞，两滑块共损失了多少机械能？

2．速度为10m/s的塑料球与静止的钢球发生正碰，钢球的质量是塑料球的4倍，碰撞是弹性的，求碰撞后两球的速度。

3．有些核反应堆里要让中子与原子核碰撞，以便把中子的速度降下来。为此，应该选用质量较大的还是质量较小的原子核？为什么？

4．一种未知粒子跟静止的氢原子核正碰，测出碰撞后氢原子核的速度是3.3×107m/s。该未知粒子跟静止的氮原子核正碰时，测出碰撞后氮原子核的速度是4.4×106m/s。已知氢原子核的质量是mH，氮原子核的质量是14mH，上述碰撞都是弹性碰撞，求未知粒子的质量。

【课堂小节】

一、弹性碰撞和非弹性碰撞（碰撞前后机械能不增加）

1．弹性碰撞：碰撞过程中机械能守恒。

2．非弹性碰撞：碰撞过程中机械能不守恒，一部分机械能转化成系统内能。

二、弹性碰撞的实例分析

1．对心碰撞与非对心碰撞

（1）对心碰撞：碰撞前后的速度都沿同一条直线，也称正碰。

（2）非对心碰撞：碰撞前后的速度不在一条直线，也称斜碰。

2．弹性碰撞

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