1.3动量守恒定律的应用 教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

2 动量守恒定律应用---碰撞类型（教案） 桃江一中 何金华 物理观念 1.掌握碰撞类型及碰撞特点. 2. 理解并熟练运用碰撞三原则 3.提升灵活应用知识分析碰撞问题的能力． 科学思维 1、 碰撞类型及特点的掌握及应用 2、 碰撞三原则的灵活运用 科学态度与责任 情境中分析物理问题，结论反馈实际 教学过程 一、【例题导入1---碰撞】 （学生练习）如图所示，光滑水平面上的物体B、C静止放置，物体A以速度向B运动，A、B、C质量均为m且处于同一直线上，A与B碰后粘合在一起，随后AB与C发生弹性碰撞，求： ①A、B碰撞系统损失的机械能； ②AB与C发生弹性碰撞后，各物体的速度大小． 思考： 1、该题主要考查什么知识？ 2、应储备哪些理论知识？ 二、【知识梳理一】---碰撞类型及特点 碰撞类型 特征描述及重要关系式或结论 弹性碰撞 碰撞时,内力是弹性力,只发生机械能的转移,系统内无机械能损失,这种碰撞叫作弹性碰撞。若系统有两个物体在水平面上发生弹性碰撞,动量守恒,同时动能也守恒,满足: m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2' m1+m2=m1v1'2+m2v2'2 若碰撞前,有一个物体是静止的,设v2=0,则碰撞后的速度分别为v1'=、v2'=,对这一结果可做如下讨论: (1)若m1=m2,则v1'=0,v2'=v1,碰后实现了动量和动能的全部转移 (2)若m1>m2,则v1'>0,v2'>0,碰后二者同向运动 (3)若m1<m2,则v1'<0,v2'>0,碰后m1反向弹回,m2沿m1碰前方向运动 非弹性碰撞 发生非弹性碰撞时,内力是非弹性力,部分机械能转化为物体的内能,机械能有损失,动量守恒,总动能减少,满足: m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2' m1+m2>m1v1'2+m2v2'2 完全非弹性碰撞 发生完全非弹性碰撞时,机械能向内能转化得最多,机械能损失最大。碰后物体粘在一起,以共同速度运动,只有动量守恒。损失的机械能转化为内能,满足: m1v1+m2v2=(m1+m2)v ΔE=m1+m2-(m1+m2)v2 过程完成： 1、学生练习（不讲解） 2、碰撞类型及特点复习 3、学生交叉检查 4、展示答案、点评 三、【例题导入2】 两球A、B在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，mA=1kg，mB=2kg，vA=6m/s，vB=2m/s。当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（　　） A. vA′=5m/s，vB′=2. 5m/s B. vA′=－4m/s，vB′=7m/s C. vA′=2m/s，vB′=4m/s D. vA′=7m/s，vB′=1. 5m/s 思考： 1、该题考查哪一类碰撞？ 2、应储备哪些理论知识？ 过程完成： 1、学生练习（不讲解） 2、碰撞中遵循原则 3、展示答案、点评 四、【知识梳理二】---碰撞模型三原则 (1)动量守恒：即p1＋p2＝p1′＋p2′. (2)动能不增：即Ek1＋Ek2≥Ek1′＋Ek2′或＋≥＋. (3)速度合理： ①若碰前两物体同向运动，则应有v后>v前，碰后原来在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，则应有v前′≥v后′。 ②碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变。 【其它方法①】临界法 弹性碰撞没有动能损失，完全非弹性碰撞动能损失最多，计算出这两种情况下的临界速度，那么其他碰撞应该介于二者之间。[来源:学科网ZXXK] 五、【综合练习】 如图，质量为m的中子以速度，分别碰撞质量为m和14m静止的氢核和氮核，碰撞后氢核和氮核的速度分别为和。设碰撞为弹性正碰，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（ ） A．碰撞后氮核的动量比氢核的小 B．碰撞后氮核的动能比氢核的小 C．大于 D．大于 过程完成： 1、学生练习（重在列式，提供计算结果） 2、展示定量计算答案、点评 3、探讨技巧 4、练习小结 六、【课堂总结】 （一）、碰撞类型及特点 （二）、碰撞三原则 课后作业 1、甲、乙两球在水平光滑轨道上向同方向运动，已知它们的动量分别是p1＝5 kg·m/s，p2＝7 kg·m/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为10 kg·m/s，则两球质