《内蒙古巴彦淖尔市高中物理16.4碰撞预学案新人教版选修3-5》由会员分享，可在线阅读，更多相关《内蒙古巴彦淖尔市高中物理16.4碰撞预学案新人教版选修3-5（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、16.4碰撞【学习目标】 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.了解对心碰撞与非对心碰撞。3.了解微粒的散射和中子的发现过程,体会理论对实践的指导作用,进一步了解动量守恒定律的普适性。4.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一些简单的与生产、生活相关的实际问题。【重点难点】 用动量守恒定律及机械能守恒定律讨论碰撞问题。【考情分析】1.考纲要求级要求，关于弹性碰撞和非弹性碰撞的计算。2. 题型：选择题，计算题。6分。【课前预习案】1.弹性碰撞和非弹性碰撞(1)弹性碰撞碰撞过程中,碰撞前后系统 和 都守恒,这样
2、的碰撞称为弹性碰撞。(2)非弹性碰撞碰撞过程中,碰撞前后系统 守恒, 不守恒的碰撞称为非弹性碰撞。2.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 与 的连线在同一条直线上,碰撞之后两球的速度仍沿着这条直线,这种碰撞称为对心碰撞,也叫正碰。(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 ,碰撞之后两球的速度都会偏离原来两球心的连线,这种碰撞称为非对心碰撞,也叫斜碰。3.散射在粒子物理和核物理中,常常使一束粒子射入物体,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 ,这种微观粒子的碰撞叫作散射。【课上学习案】完成目标1:探究碰撞中动能的损失问题:阅读教材
3、中“弹性碰撞和非弹性碰撞”部分的内容,回答下列问题。(1)在教材图16.4-1(碰撞后两个物体结合在一起,碰撞过程中能量守恒吗?)的实验中,以两个物体为系统,碰撞前后系统总动量守恒吗?为什么?(2)碰撞前系统的总动能是多少?碰撞后系统总动能是多少?(3)请讨论系统减少的动能的去向。知识链接:碰撞过程相互作用时间很短,相互作用力远远大于外力,物体速度突变时位移极小,可认为物体位置不变。完成目标2:探究一种特殊的弹性碰撞问题:阅读教材中“思考与讨论”部分的内容,回答下列问题。(1)请分析在怎样的条件下才能打出以上情景中所说到的“定子”,被碰弹珠获得的速度与碰撞弹珠原来的速度有什么关系。(2)谈谈生
4、活中有什么例子与教材中谈到的“m1m2”和“m1m2”情形相似,根据生活经验,说说教材中的理论分析得出的结论是否与实际相符。【达标测验】1.(考查弹性碰撞与非弹性碰撞)如图所示,质量为M的小车原来静止在光滑水平面上,小车A端固定一根轻弹簧,弹簧的另一端放置一质量为m的物体C,小车底部光滑。开始让弹簧处于压缩状态,当弹簧释放后,物体C被弹出向小车B端运动,最后与B端粘在一起,则下列说法中正确的是()。A.物体C被弹出的过程可以看作弹性碰撞B.物体C碰到B端之前,小车的运动速率与物体C的运动速率之比为C.物体C与B端相碰并粘在一起的过程可以看作是弹性碰撞D.物体C与B端粘在一起后,小车向右运动2.
5、(考查对数学图象与动量守恒定律的应用)A、B两物体发生正碰,碰撞前后物体A、B都在同一条直线上运动,其位移时间图象如图中ADC和BDC所示,由图可知物体A、B的质量之比为()。A.11B.12C.13D.313.(考查碰撞发生后速度的可能性)在光滑水平面上,滑块A的质量mA=8 kg,它以vA=5 m/s的速度撞击静止的滑块B,滑块B的质量mB=2 kg,下面给出的碰撞后的速度可能的是()。A.vA=3 m/s,vB=8 m/sB.vA=2 m/s,vB=12 m/sC.vA=4 m/s,vB=4 m/sD.vA=3 m/s,vB=6 m/s4.(考查类弹性碰撞中的能量)如图所示,质量分别为m
6、A和mB的滑块之间用轻质弹簧相连,水平地面光滑。mA、mB原来静止,在瞬间给mB一很大的冲量,使mB获得初速度v0,则在以后的运动中,弹簧的最大弹性势能是多少?拓展一:碰撞过程的系统选取5.如图所示,在质量为M的小车上挂有一单摆,摆球的质量为m0,小车和单摆以恒定速度v沿光滑水平地面运动,与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞,碰撞时间极短,在此碰撞过程中,下列说法可能正确的是()。A.小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为v1、v2、v3,满足(M+m0)v=M v1+mv2+m0v3B.摆球的速度不变,小车和木块的速度变为v1和v2,满足Mv=Mv1+mv2C.摆球的速度不变,小车和
7、木块的速度都变为u,满足Mv=(M+m)uD.小车和摆球的速度都变为v1,木块的速度变为v2,满足(M+m0)v=(M+m0)v1+mv2拓展二:弹性碰撞规律的应用6.在光滑的水平面上,质量为m1的小球A以速度v0向右运动。在小球A的前方O点有一质量为m2的小球B处于静止状态,如图所示。小球A与小球B发生正碰后小球A、B均向右运动。小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇,PQ=1.5PO。假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性碰撞,求两小球质量之比m1m2。7.A、B两小球在光滑水平面上沿同一直线同方向运动,其动量分别为pA=5 kgm/s、pB=7 kgm/s,若A追上B后与
8、B碰撞,碰后B的动量pB=10 kgm/s,则A、B的质量之比可能为()。A.11B.12C.15D.110第十六章 动量守恒定律第四节 碰撞 班级： 姓名： 【学习目标】 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.了解对心碰撞与非对心碰撞。3.了解微粒的散射和中子的发现过程,体会理论对实践的指导作用,进一步了解动量守恒定律的普适性。4.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一些简单的与生产、生活相关的实际问题。【重点难点】 用动量守恒定律及机械能守恒定律讨论碰撞问题。【考情分析】1.考纲要求级要求，关于弹性碰撞
9、和非弹性碰撞的计算。3. 题型：选择题，计算题。6分。【课前预习案】1.弹性碰撞和非弹性碰撞(1)弹性碰撞碰撞过程中,碰撞前后系统动量和机械能都守恒,这样的碰撞称为弹性碰撞。(2)非弹性碰撞碰撞过程中,碰撞前后系统动量守恒,机械能不守恒的碰撞称为非弹性碰撞。2.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一条直线上,碰撞之后两球的速度仍沿着这条直线,这种碰撞称为对心碰撞,也叫正碰。(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一条直线上,碰撞之后两球的速度都会偏离原来两球心的连线,这种碰撞称为非对心碰撞,也叫斜碰。3.散射在粒子物理和
10、核物理中,常常使一束粒子射入物体,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作散射。【课上学习案】完成目标1:探究碰撞中动能的损失问题:阅读教材中“弹性碰撞和非弹性碰撞”部分的内容,回答下列问题。(1)在教材图16.4-1(碰撞后两个物体结合在一起,碰撞过程中能量守恒吗?)的实验中,以两个物体为系统,碰撞前后系统总动量守恒吗?为什么?(2)碰撞前系统的总动能是多少?碰撞后系统总动能是多少?(3)请讨论系统减少的动能的去向。解答:(1)由于碰撞过程时间极短,系统内相互作用力远远大于外力,系统的动量守恒。(2)碰撞前只有运动的物体具有动能Ek=mv2,由动
11、量守恒知mv=(m+m)v,得v=v,碰撞后系统的总动能Ek=(m+m)v2=mv2,显然EkEk。(3)碰撞的过程极短,物体没有宏观位移,能量总是守恒的,故此过程中减少的动能应该转化为了内能。知识链接:碰撞过程相互作用时间很短,相互作用力远远大于外力,物体速度突变时位移极小,可认为物体位置不变。完成目标2:探究一种特殊的弹性碰撞问题:阅读教材中“思考与讨论”部分的内容,回答下列问题。(1)请分析在怎样的条件下才能打出以上情景中所说到的“定子”,被碰弹珠获得的速度与碰撞弹珠原来的速度有什么关系。(2)谈谈生活中有什么例子与教材中谈到的“m1m2”和“m1m2”情形相似,根据生活经验,说说教材中
12、的理论分析得出的结论是否与实际相符。解答:(1)由教材分析可以看出只有在两个质量完全相等的弹珠发生一维弹性碰撞时才能出现“定子”现象,即所谓的“交换速度”,碰后,碰撞弹珠的速度立即为零,而被碰弹珠以碰撞弹珠原来的速度运动。(2)生活中小球撞击墙面、弹珠撞击巨石等与“m1m2”情形相似;交通事故中汽车撞击行人等与“m1m2”情形相似。显然,教材中的理论分析得出的结论与实际是相符的。知识链接:碰撞过程遵循系统动量守恒、系统的总动能不增加、速度的合理性原则。【达标测验】1.(考查弹性碰撞与非弹性碰撞)如图所示,质量为M的小车原来静止在光滑水平面上,小车A端固定一根轻弹簧,弹簧的另一端放置一质量为m的
13、物体C,小车底部光滑。开始让弹簧处于压缩状态,当弹簧释放后,物体C被弹出向小车B端运动,最后与B端粘在一起,则下列说法中正确的是()。A.物体C被弹出的过程可以看作弹性碰撞B.物体C碰到B端之前,小车的运动速率与物体C的运动速率之比为C.物体C与B端相碰并粘在一起的过程可以看作是弹性碰撞D.物体C与B端粘在一起后,小车向右运动【解析】物体C被弹出的过程中动能与弹性势能相互转化,机械能守恒,可以看作弹性碰撞,选项A正确;物体C与B端相碰并粘在一起的过程有动能的损失,不是弹性碰撞,选项C错误;小车和物体C组成的系统外力矢量和为0,系统动量守恒,由动量守恒定律可知:0=MvAB-mvC=(M+m)v
14、ABC可以得出=,vABC =0 ,所以选项B正确,选项D错误。【答案】AB2.(考查对数学图象与动量守恒定律的应用)A、B两物体发生正碰,碰撞前后物体A、B都在同一条直线上运动,其位移时间图象如图中ADC和BDC所示,由图可知物体A、B的质量之比为()。A.11B.12C.13D.31【解析】由题图可知,碰撞前vA=4 m/s,vB=0,碰撞后二者速度相同,为v=1 m/s,根据动量守恒定律可知,C正确。【答案】C3.(考查碰撞发生后速度的可能性)在光滑水平面上,滑块A的质量mA=8 kg,它以vA=5 m/s的速度撞击静止的滑块B,滑块B的质量mB=2 kg,下面给出的碰撞后的速度可能的是()。A.vA=3 m/s,vB=8 m/sB.vA=2 m/s,vB=12 m/sC.vA=4 m/s,vB=4 m/sD.vA=3 m/s,vB=6 m/s【解析】根据动量守恒、动能不增加、碰撞后vBvA,可知A、C正确。【答案】AC4.(考查类弹性碰撞中的能量)如图所示,质量分别为mA和mB的滑块之间用轻质弹簧相连,水平地面光滑。mA、mB原来静止,在瞬间给mB一很大的冲量,使mB获得初速度v0,则在以后的运动中,弹簧的最大弹性势能是多少?【解析】弹簧伸得最长时弹性势能最大,此时
