1.5弹性碰撞和非弹性碰撞 导学案-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

1.5弹性碰撞和非弹性碰撞（一） 【学习目标】 1.了解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞的定义及区别． 2. 能解决一维碰撞中的动量及能量问题.了解对心碰撞和非对心碰撞. 【基础感知】 学习任务一、碰撞的特点与类型 [问题1] 如图所示，两质量相等的钢球，让钢球A以速度V0与另一静止的钢球B相碰， 1 碰后，B球的速度为V0，则A球的速度是多大？系统动能有没有损失？ 2 如将钢球A和B粘上橡皮泥，碰后AB一起运动，则碰后的速度是多大？系统动能有没有损失，如损失，则损失的动能是多少？ 3 如钢球A与B碰后的速度，沿原来方向大小为V0/4，则B球的速度是多大？系统动能有没有损失，如损失，则损失的动能是多少？ 1．碰撞的特点 ① 经历的时间 ，通常情况下，碰撞所经历的时间在整个力学过程中是可以忽略的； ② 碰撞双方相互作用的内力往往 外力． 2．三种碰撞类型 ① 弹性碰撞 动量守恒：m1v1＋m2v2＝ 机械能守恒：m1v＋m2v＝ 推论：质量相等，大小、材料完全相同的弹性小球发生弹性碰撞，碰后 . ② 非弹性碰撞 动量守恒：m1v1＋m2v2＝ 机械能减少，损失的机械能转化为 |ΔEk|＝ ＝Q ③ 完全非弹性碰撞 动量守恒：m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v共 碰撞中机械能损失 |ΔEk|＝m1v＋m2v —（ ） 学习任务二、弹性碰撞 [问题2] 已知A、B两个弹性小球，质量分别为m1、m2，B小球静止在光滑的水平面上，如图所示，A以初速度v0与B小球发生弹性正碰,求碰后A小球速度v1和B小球速度v2的大小和方向． 1．两质量分别为m1、m2的小球发生弹性正碰,v1≠0,v2＝0,则碰后两球速度分别为v1′＝v1，v2′＝ . (1)若m1＝m2的两球发生弹性正碰，v1≠0，v2＝0，则v1′＝ ，v2′＝ ，即二者碰后交换速度. (2)若m1≫m2，v1≠0，v2＝0，则二者弹性正碰后，v1′＝ ，v2′＝ .表明m1的速度不变，m2以2v1的速度被撞出去． (3)若m1≪m2,v1≠0,v2＝0,则二者弹性正碰后,v1′＝ ,v2′＝0.表明m1被反向以 弹回，而m2仍静止． [问题3] 阅读课本19页“对心碰撞和非对心碰撞”，完成下面填空。 ① 正碰：(对心碰撞)两个球发生碰撞，如果碰撞之前球的速度方向与 的连线在同一条直线上，碰撞之后两个球的速度方向仍会沿着 的方向而运动． ② 斜碰：(非对心碰撞)两个球发生碰撞,如果碰撞之前球的运动速度方向与 的连线不在同一条直线上,碰撞之后两球的速度方向都会偏离 而运动. [问题4] 阅读课本20页“散射”，完成下面填空。 ① 定义：微观粒子相互接近时并不像宏观物体那样“接触”，因此微观粒子的碰撞又叫散射． ② 散射方向:由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率 （填“大”或“小”）,所以多数粒子碰撞后飞向四面八方． ③ 发生散射时仍遵循动量守恒定律． 学习任务三、 【典型例题】 【例1】两个质量分别为3kg和2kg的物体在无摩擦的水平面上相向运动，速度分别为0.50m/s和1m/s. ①如果两物体碰撞并结合在一起，求它们的末速度． ②求碰撞后损失的动能． ③如果碰撞是弹性碰撞，求每一物体碰撞后的速度． 【例2】如图所示，P物体与一个连着弹簧的Q物体正碰，碰撞后P物体静止，Q物体以P物体碰撞前速度v离开，已知P与Q质量相等，弹簧质量忽略不计，那么当弹簧被压缩至最短时，下列的结论中正确的应是 ( ) A．P的速度恰好为零 B．P与Q具有相同速度 C．Q刚开始运动 D．Q的速度等于v 【课堂检测】 如图所示，在光滑水平面上有两个物块A和B均处于静止状态，A、B的质量分别为1kg和2kg。某时刻一质量为m0=0.2kg的子弹以V0=60m/s的初速度水平射入物块A中，瞬间镶嵌在A中未穿出，A运动一段时间后与B发生弹性碰撞（碰撞中无机械能损失）。 求：A、B碰后各自的速度?(g取10m/s2) 1.5弹性碰撞和非弹性碰撞（二） 【学习目标】 1. 理解弹性碰撞、非弹性碰撞，正碰(对心碰撞)和斜碰(非对心碰撞). 2.会应用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题. 【典型例题】 1、 碰撞的条件 【例1】A、B