碰撞中的动量守恒定律的导学案

1、第一节碰撞导学案主备人：李东升审核人：高二物理组课时：1课时学习目标：1知道历史上对碰掠问题的研究和生活中的各种碰撞现象.2. 理解碰撞的特点，明确正碰和斜碰的含义.3. 理解完全弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰潼的含义.0一、历史上对碰撞问題的研究1. 最早发表有关碰撞问题研究成果的是物理学教授.2. 近代，由于技术和技术的发展，通过的碰撞，实验物理学家相继发现了许多新粒子.二、生活中的各种碰撞现彖物体间碰掠的形式多种多样.若两个小球的碰撞，作用前后沿同一宜线运动，这样的碰撞称为;若两个小球的碰撞，作用前后不沿同一直线运动，则称为.三、弹性碰撞和非弹性碰撞1. 弹性碰撞：任何两个小球碰掠时

2、都会发生形变，若两个小球碰接后形变能完全恢复，则没有能量损失, 碰撞前后两个小球构成的系统的动能，我们称这种碰撞为弹性碰撞.2. 非弹性碰撞：若两个小球碰撞后它们的形变不能完全恢复原状，这时将有一部分动能最终会转变为其他形式的能（如热能），碰撞前后系统的动能，我们称这种碰撞为非弹性碰撞.3. 完全非弹性磕撞：如果碰撞后完全不反弹，比如湿纸或一滴油灰，落地后完全粘在地上，这种碰撞则 是完全非弹性碰撞.自然界中，多数的碰撞实际上都属于非弹性碰撞.思考感悟碰撞是如何分类的提示：按碰撞过程中机械能是否损失，可分为弹性碰撞和非弹性碰撞；按碰撞前后，物体的速度方向是否 沿同一克线可将碰撞分为正碰和斜碰.一

3、、正碰和斜碰如图甲所示，一个运动的球与一个静止的球碰撞，碰撞之前球的运动速度与两球心的连找在同一条直线上, 碰撞之后两球的速度仍沿着这条直线，这属于一维碰撞.而有些碰撞，碰撞之前球的运动速度与两球心的 连线不在同一条宜线上，碰撞之后两球的速度都会偏离原来两球心的连线.按照这一情况来分，碰撞可以分为正碰和斜碰（如图乙所示）.碰撞前后物体的速度都在同一条直线上的碰撞.称正碰，又称对心碰撞.碰撞前后物体的速度不在同一条直线上的碰撞，称斜碰.通常我们研究的都是对心碰撞.rrtyO二、弹性碰撞和非弹性碰撞1.弹性碰撞：如果碰接过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰殲.弹性碰撫过程一般可分为两个阶 段，即

4、压缩阶段和恢复阶段.弹性碰撞两物体的动能之和完全没有损失，可表示为：知扌叫喩=$皿 +尹2吆2.非弹性碰撞：如果碰撞过程中机械能不守恒.这样的碰撞叫做非弹性碰撞.非弹性碰撞两物体的动能 之和减小.一部分动能最终会转变为热.可表示为詁减+扌m2V諾詁2%如果碰后两物体结合在一 起，以相同的速度运动，这样的碰撤叫做完全非弹性碰撞，可表示为|miv?o+m2v?o（mi+m2）v这样的 碰撞是系统动能损失最多的一种碰撞.即时应用（即时突破，小试牛刀）lx （双选）如图1-1-2所示，两个完全相同的小球在同一轨道槽内发生了碰两小球都是弹性小球，则 它们的碰撞属于（）A.正碰B.斜碰C弹性碰撞D.非弹性

5、碰撞2.如图1一1一3所示，在离地面3h的平台边缘有一质量为2m的小球A,在其上 方悬挂着一个质量为m的摆球B,当球B从离平台3h高处由静止释放到达最低点 时，恰与A发生正碰，使A球水平抛出.己知碰后A着地点距抛出点的水平距离 为3h, B偏离的最大高度为h,试求碰后两球的速度大小，并判断碰撞属于何种碰【方法提示】 判断是弹性碰撞还是非弹性碰撞要看碰撞中有无机械能损失.例如图所示，在光滑的水平面上，质ftmA=l kg的小球A以速度u A=10m/ s向右运动，同时另一质量 mB=3kg的小球以速度U B=20m/ s向左运动，它们运动的轨道在同一直线上，碰后A球以20m/s的速度 向左运动.

6、求(1)碰后B球的速度(2) 碰前，A,B两物体组成的系统的总动址为多少碰后，系统的动址为多少(3) 碰前，系统的机械能为多少碰后，系统 的机械能为多少解答该题以前，先回答以下的问题：(1) 问：A,B的碰據过程什么时候开始，什么时候结束.(2) 问，A,B的碰撞过程中，A,B两球的形变特点是什么这个形变特点如何决定A,B碰撞过程中相互作用 力的特点，相互作用力的时间相互作用力的冲量有什么特点I形变特点：相互作用力的特点：相互作用力的时间：相互作用力的冲量特点：(3) 问：碰前，碰后A球动量发生改变的原因动量该变童是多少(4) 碰前，碰后B球动量发生改变的原因动量该变量是多少(5) 碰撞的特点

7、是什么(6) A,B的碰撞过程中，A,B两球的受力情况是什么(7)碰撞的种类有哪些解答：系统：系统内的物体个数一般有个内力：外力：例2：如图所示，在水平桌面上做匀速运动的两个小球，质量分别是nu和沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是V和V2,且ViV2o当弟A球 追上B球时两球碰據。碰撞后的速度分别是VA和 vB-.分别用动量定理和牛顿第二定律推导A,B两球 碰前，碰后，系统的总动量守恒方法1：方法2：动量守恒定律内容： 动量守恒表达式:例3：某同学根据牛顿第二定律和牛顿第三定律，推导两个物体相互作用时动量守恒表达式的过程如下:Fi=h=由Fi=F2得出miVi-m2V2=miVirnu，

8、试纠正他推导过程中的错洪.例4：质量为m的盘核，其速度为vo,与质量为3m的静止碳核发生正碰，碰后氮核沿原来的路径被弹回, 弹回的速率为VoZ2,求碳核获得的速度。例5如图所示，游乐场上，两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞，此后.两车以共同的速度运动；设甲同 学和他的车的总质量为150 kg,碰撞前向右运动，速度的大小为s,乙同学和他的车的总质量为200 kg,碰撞前向左运动，速度的大小为m/s,则（1）两车碰撞前后总动量 是否守恒如何判斷（2）碰撞后两车共同的运动速度为（取向右为正 方向）是多少（3）两车的碰撞叫做什么碰撞，这种碰撞的特点是什 么（4）计算两车碰前，碰后的动能是多少动能损失了多

9、少损失的动 能变成什么形式的能 例6：质量是10g的子弹，以300m/s的速度射入质量是24g静止在光滑水平桌面上的木块，并留在木块中。子弹留在木块中以后，木块运动的速度是多大如果子弹把木块打穿，子弹穿过后的速度为100m/s,这时木 块的速度又是多大例7： 个质啟为2 kg的装砂小车，沿光滑水平轨道运动，速度为3m/s, 一个质最为lkg的球从m高处 自由落下，恰落入小车的砂中，这以后小车的速度为（）m/sm/sm/s【答案】B例&两个原來静止在光滑水平面上挨在一起的小车，质捷分别为0.5kg和0.2kg,中间夹着一个被圧缩的 轻质弹簧（弹簧与滑块不拴接），释放后在弹力的作用下分开，较重的小

10、车以0.8m/s的速度向右运动，求（1）较轻小车的速度（2）弹簧的弹性势能是多少例9:（2009 山东高考）如图所示.光滑水平直轨道上有三个滑块A、B C,质址分别为mA=mc=2m, mB=m, A、B用细绳连接，中间有一压缩的轻弹簧（弹簧与滑块不拴接）开始时A、B以共同速度V。运动，C静止.某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰 潼并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同求（1）B与C碰撞前B的速度.细绳断开时，弹簧的弹性势能是 多少0777777/777777777777777777777/7777777772m in2m【答案】：（1） 9A v0 （2）例10如图所示，在光滑

11、水平面上，有一质绘为M=3kg的薄板和质量为m=l kg的物块，以v=4 m/s的初 速度朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，当薄板的速度为m/s时，物块的运动情况是（ ）V7777777777777777777777777777777777A做加速运动B.做减速运动C.做匀速运动D.以上运动都可能【解析】选A例、B两个粒子都带正电，B的电荷量是A的2倍，B的质绘是A 的4倍A以已知速度V向静止的B粒子飞去由于库仑斥力，它们之间的距离缩短到某一极限值后又被弹 开，然后各自以新的速度做匀速直线运动设作用前后它们的轨迹都在同一直线上，请在以上提供的信息中 选择有用的己知条件，计算A, B之