1、碰撞 教学设计 授课人 :舒华林 教学 目标 1、知识与技能 （ 1）认识弹性碰撞与非弹性碰撞， （ 2）掌握弹性碰撞中等质量交换速度。 2、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。 3、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 教学方法： 教师启发、引导，学生讨论、交流。 教学用具： 多媒体 PPT课件 。 课时安排： 1课时 教学过程： 一 .复习导入： 动量守恒定律需要满足什么条件 ? 二 .引入新课 ： 实验演示： 五
2、个小钢球用相同的细线竖直悬挂，彼此间接触，无相互挤压。拉起一个小球，小球摆到最低点与其它小球碰撞，发现只要一个小球被撞起； 继续 拉起两个小球， 发现 被撞起两个 教师设疑： 系统发生碰撞的前后，除了 满足动量守恒之外，还有什么特殊的规律吗？ 观看汽车碰撞试验 图片 ，提出碰撞这个概念。 提问： 能否举出生活中碰撞的实例？ 提问： 碰撞的特点？ 三 .新课教学 （一） 弹性碰撞与非弹性碰撞 共性 : 相互作用时间短 作用力变化快 系统动量守恒 个性 : 有些碰撞碰后分开 ，有些碰撞碰后粘在一起； 有些碰撞沿一条直线，有些碰不在一条直线上；可能机械能守恒，有些过程机械能可能不守恒 实验： 演示牛
3、顿摆 两个小球的碰撞 ，发现碰撞后球 A静止，球 B 运动 提问 ： 这个过程机械能守恒吗？ 设疑 ： 设两个小球的质量都为 m ，球 A 碰撞球 B前瞬间的速度为 0v ,求 碰后 B的速度以及碰撞前后系统的动能。 学生试解： 设 A撞击 B 球后获得速度为 1v ， 由 动量守恒可得： 10 mvmv 碰撞前系统的动能 201 21mvEK 碰撞后系统的动能 212 21mvEK 可以看出 21 KK EE 学生回答教师总结 ： 碰撞前后系统 机械能守恒，两个球摆的高度相同。 教师 提问： 那 两边小球摆起的 角度 却 不相等，为什么？ 学生 回答： 阻力和线的摆动等原因。 学生教师 提问
4、： 如果克服这些问题，两边的角 度又会怎么样？ 回答： 相等。 教师总结： 如果 碰撞前后系统的机械能保持守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞。 教师说明： 如右图所示，这样的两个物体间的相互作用过程就可以等效成弹性碰撞。 教师 设疑： 如图所示，两个物体的质量都是 m ，碰撞以前一个物体静止，另一个 以速度 v 向它撞去。碰后两物体粘在一起，成为一个质量为 m2 的物体，以速度 v 继续前进。这个系 统碰撞过程中机械能守恒吗？怎么考虑？ 学生回答： 可以根据动量守恒求出碰撞后的共同速度 v ，然后分别计 1 2 算碰撞前后的总动能。 学生试解： 根据动量守恒定律可得： 2mvmv 碰撞前系统的总动能
5、 21 21 mvEK 碰撞前系统的总动能 22 21 mvEK 学生回答： 可以发现。碰撞前后系统的机械能不守恒（减少） 教师总结： 如果 碰撞前后系统的机械能 不 守恒，这样的碰撞叫做 非 弹性碰撞。 教师总结 ：特别的，如果 碰撞后两物粘合在一起，以共同速度运动 ，则机械能损失最大，这样的碰撞称为 叫做 完全非 弹性碰撞。 （二 ） 弹性碰撞的研究 学生活动： 阅读课本第 18 页【思考与讨论】讨论 一维弹性碰撞的碰后速度的确定 学生活动： 根据内容列出动量守恒与机械能守恒，列出表达式： 221101 vmvmvm 222121021 212121 vmvmvm 得出计算结果 v0 v1
6、/ m1 v2/ m2 m1 m2 教师提问： 1m 与 2m 什么关系对呢？计算结果有什么物理意义呢？ 学生讨论教师总结： 下面我们对几种情况下这两个式子的结果做些分析 若 21 mm ，即两个物体质量相等 01v ， 02 vv ，表示碰后 A 球静止 ， B 的速度变为 0v 即两球交换速度 若 21 mm 时， 则 01v ， 02v ，即大碰小，一起跑。 若 21 mm ，有 01 vv ， 02 2vv 若 21 mm 时， 则 01v ， 02v ，即 小碰大，要反弹 。 若 21 mm ， 有 11 vv ， 02v 教师提问： 若 A 球的速度为 0v ， B 球的速度为 1
7、v ，则碰后两球的速度又为多少呢？本题布置为大家的课后作业 。 （三 ） 对心碰撞与非对心碰撞 课件展示： 两幅 台球的碰撞 图片 教师提问： 两种情况下的碰撞有什么不同？ 学生讨论教师总结： 对心碰撞 :碰撞前后物体球心的连线与速度方向在同一条直线上运动，也叫正碰 .。 非对心碰撞 :碰撞前后物体不在同一条直线上运动 ,且碰撞后速度都121211 - vmm mmv 12112 2 vmm mv 偏离原来方向 .也称为斜碰 学生活动：阅读课本第 19 页思考与讨论，大致画出碰后 A 的速度方向 学生思考： 根据动量守恒定律，得出结果 ，时间充裕的话，让学生上黑板。 【 例 1】 质量相等 A
8、、 B 两球在光滑水平桌面上沿同一直线，同一方向运动， A球的动量是 7kg m/s， B球的动量是 5kg m/s，当 A球追上 B 球发生碰撞，则碰撞后两球的动量可能值是（ ） A.pA=6kg m/s,pB=6kg m/s B. pA=3kg m/s,pB=9kg m/s C.pA= 2kg m/s,pB=14kg m/s D. pA= 4kg m/s,pB=17kg m/s 学生思考教师评析 ，得出答案 A （四）散射 学生活动：阅读课本内容，思考散射与碰撞的区别。 学生回答 ： 微观粒子相互接近时并不发生直接碰撞，因此微观粒子的碰撞又叫做散射。 教师说明： 散射是研究原子内部结构的重要手段，后面章节会详细说明 （五） 小结 一 .碰撞的特点 1.作用时间极短 2.内力远大于外力 二 .碰撞的分类 1.弹性碰撞 2.非弹性碰撞 完全非弹性碰撞 三 .处理方法 1.动量守恒定律 2.机 械能变化 （六）作业布置 1.完成三维设计作业：课时跟踪检测（三） 2.课后总结本节内容的问题，下节课讨论
