1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞(教学设计)物理人教版选择性必修第一册
2026-06-23
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版选择性必修 第一册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 5. 弹性碰撞和非弹性碰撞 |
| 类型 | 教案-教学设计 |
| 知识点 | 弹性碰撞,非弹性碰撞 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.55 MB |
| 发布时间 | 2026-06-23 |
| 更新时间 | 2026-06-23 |
| 作者 | AIXUE |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-06-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58447757.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中物理教学设计聚焦“弹性碰撞和非弹性碰撞”核心知识,通过陨石撞击、网球碰撞等生活实例导入,衔接前期动量变化学习,引导学生探究碰撞中的能量变化,搭建前后知识脉络的学习支架。
此资料以实验探究为特色,借助气垫导轨、小车弹射实验视频,采用控制变量法分析不同碰撞的动量与机械能变化,培养科学探究能力。通过推导弹性碰撞公式、迁移航天与微观粒子情境,深化科学思维中的模型建构与推理,助力学生形成运动与相互作用观念,提升教师课堂效率与教学深度。
内容正文:
第5节 弹性碰撞和非弹性碰撞(教学设计)
年级
高二年级
学科
物理
教师
课题
第5节 弹性碰撞和非弹性碰撞
教学
目标
物理观念
依托碰撞实验开展系统受力分析,深化运动与相互作用观念,掌握动量守恒的三类适用条件;区分弹性碰撞、非弹性碰撞在动量、机械能上的异同,明确弹性碰撞动量、机械能均守恒,非弹性碰撞只有动量守恒、机械能存在损耗;串联动量定理与动量守恒定律,构建碰撞问题的知识框架,能用碰撞规律解释生活中的相互作用现象。
科学思维
以碰撞实验为载体构建弹性、非弹性两类物理模型,运用整体法、隔离法选定研究系统,规范进行动量矢量运算;通过数据分析、逻辑推理辨析两类碰撞的规律差异,能对碰撞过程分段列式计算;将碰撞模型迁移到航天、微观粒子等复杂情境,形成模型化解题的科学思维。
科学探究
以气垫导轨、小车弹射实验为探究载体,采用控制变量法改变物体质量、初速度开展分组实验,规范测量、记录速度与质量数据;对比两类碰撞前后总动量、总机械能的数值,分析摩擦、空气阻力造成的实验误差,自主归纳动量守恒适用条件以及两种碰撞的能量特点,总结规律适用范围。
科学态度
与责任
实验过程中规范运算、如实记录原始数据,客观看待实验误差,培养严谨求实、尊重事实的科学素养;结合航天器对接、交通事故、微观粒子散射等实例,感受两类碰撞规律在航天、工业、科研领域的应用价值,树立学以致用、用物理知识推动科技发展的责任意识。
教学重难点
教学重点:
1. 实验设计、操作与数据处理,实验中动量守恒条件判断。
2.由实验结论认识动量守恒定律的普适性
教学难点:
辨析实验系统内力、外力;矢量运算、结合碰撞实验列式分析与误差解读
教学过程
教师活动
学生活动
碰撞是自然界中常见的现象。陨石撞击地球而对地表产生破坏,网球受球拍撞击而改变运动状态……
物体碰撞中动量的变化情况,前面已进行了研究。那么,在各种碰撞中能量又是如何变化的?
学生在前面的基础上结合自己的分析尝试回答碰撞中的能量变化情况。
新课讲授 一、弹性碰撞和非弹性碰撞
一、实验:探究不同碰撞前后的物体的能量变化情况
观看实验视频,并思考对实验数据如何处理得出结论?
环节一:质量不同装有弹性碰撞架的滑块发生碰撞后分开
环节二:质量不同且贴有胶布的滑块发生碰撞后不分开
\
2、 碰撞分类
请同学们阅读总结碰撞的分类:
1、 弹性碰撞:碰撞后物体的形变完全恢复,碰撞后系统没有机械能损失,碰撞过程中系统机械能守恒.钢球、玻璃球碰撞时,机械能损失很小,它们的碰撞可以看作弹性碰撞。
2、非弹性碰撞: 碰撞后物体的形变只有部分恢复,系统有部分机械能损失。
3、完全非弹性碰撞:碰撞后两物体一起以同一速度运动.碰撞后物体的形变完全不能恢复,系统机械能损失最大.
三、典例探究
例1 如图所示,光滑水平面上一只质量为5.0 kg的保龄球,撞上一只原来静止、质量为1.5 kg的球瓶。此后球瓶以3.0 m/s的速度向前飞出,而保龄球以2.0 m/s的速度继续向前运动,求:
(1)碰撞前保龄球的速度大小。
(2)通过计算判断该碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞。
【解析】(1)设碰撞前保龄球的速度大小为v1,根据动量守恒定律有Mv1=Mv1'+mv2
解得v1=2.9 m/s
(2)保龄球和球瓶组成的系统初、末动能分别为
Ek0=M=21.025 J
Ek1=Mv1'2+m=16.75 J
因为Ek1<Ek0,所以该碰撞为非弹性碰撞。
学生思考讨论得出如下表格设计并分析如下:
根据数据得出结论:在误差允许范围内,碰撞后,系统动能不变。
学生思考讨论得出如下表格设计并分析如下:`
根据数据得出结论:碰撞后,系统动能减少。
学生阅读课文并建立碰撞的知识。
新课讲授 二、弹性碰撞的实例分析
一、正碰与斜碰
阅读课文,总结什么是正碰,什么是斜碰?
1.正碰(对心碰撞)
碰撞前后,物体的运动方向在同一直线上。这种碰撞称为正碰,也叫作对心碰撞或一维碰撞。
2.斜碰(非对心碰撞)
碰撞前后物体的运动方向不在同一直线上,如图所示
二、弹性碰撞的规律
1、动碰静: 物体m1以速度v1与原来静止的物体m2发生弹性碰撞,碰撞后它们的速度分别为v1’ 和v2’ 。请用m1、m2、v1表示v1’ 和v2’ 的公式。
2.根据上述结论,碰撞后两者的速度大小和方向有什么规律?
(1)若m1大于m2 :则两球碰撞之后将同方向运动;
,向右运动;,,向右运动;
若m1远大于m2 ,即m2可忽略:,初速度;,2倍初速度;
(2) 若m1小于m2 :则两球碰撞之后将反方向运动;
向左运动向右运动;
若m1远小于m2 ,即m1可忽略:
原速反弹;静止不动;
(3) 若m1等于m2 :则两球碰撞之后将互换速度;
静止不动;,等于小球1的初速度;
3、 碰撞的可能性判断
如何判断弹性碰撞的可能性?
内力远大于外力1. 系统动量守恒:
机械能守恒或损失2. 系统动能不增加:或者
符合实际情况(不能再次碰撞)3. 同向运动相碰:且,碰后至少有一个物体要反向。
四、典例探究
例2 质量m1=4 kg、速度v0=3 m/s的A球与质量m2=2 kg且静止的B球在光滑水平面上发生弹性碰撞,碰后A、B两球速度分别为多少?
【解析】两球发生弹性碰撞,则满足动量守恒和机械能守恒,有m1v0=m1v1+m2v2
m1=m1+m2
代入数据解得v1=1 m/s,v2=4 m/s。
【总结提升】一动一静碰撞问题的讨论
质量为m1的球a以速度v1和静止的质量为m2的球b发生正碰,碰后球a、b的速度分别为v1'和v2'。根据能量损失情况不同,讨论碰后可能出现的情况如下:
(1)弹性碰撞:v1'=v1,v2'=v1。
(2)完全非弹性碰撞:v1'=v2'=v1。
(3)一般情况下:
v1≤v1'≤v1,
v1≤v2'≤v1。
例3 一种未知粒子跟静止的氢原子核正碰,测出碰撞后氢原子核的速度是3.3×107 m/s。该未知粒子跟静止的氮原子核正碰时,测出碰撞后氮原子核的速度是4.4×106 m/s。已知氢原子核的质量是mH,氮原子核的质量是14mH,上述碰撞都是弹性碰撞,求未知粒子的质量。这实际是历史上查德威克通过测量中子质量从而发现中子的实验,请你根据以上查德威克的实验数据计算:中子的质量与氢原子核的质量mH有什么关系?
【解析】两次碰撞都遵守动量守恒定律和能量守恒定律。设未知粒子的质量为m,初速度为v0,取碰撞前未知粒子速度方向为正方向,根据动量守恒定律和能量守恒定律可得mv0=mv+mHvH,
m=mv2+mH
由此可得vH=v0
同理可求出未知粒子与氮原子核碰撞后,氮原子核的速度vN=v0=v0
查德威克在实验中测得氢原子核的速度为vH=3.3×107 m/s,
氮原子核的速度为vN=4.4×106 m/s。
由以上式子可得m=mH
即中子的质量与氢原子核的质量mH相等。
阅读课文,归纳总结正碰与斜碰
学生分析计算结构:
【答案】根据动量守恒定律
弹性碰撞机械能守恒
碰撞后两个物体的速度:
学生讨论回答,并和老师一起完善结果。
学生思考回答问题并和老师共同五完善答案。
尝试完成例题
尝试完成例题
新课讲授 三、数据分析
请从动量守恒、能量守恒及碰撞前后两物体速度关系的角度,分析碰撞能发生需满足的条件。
碰撞能发生遵从的三个原则:
(1)系统动量守恒,即p1+p2=p1'+p2'。
(2)系统动能不增加,即Ek1+Ek2≥Ek1'+Ek2'或+≥+。
(3)速度要合理:
①若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。
②若碰前两物体同向运动:碰前一定满足v后>v前。碰后两物体反向运动或做v前'≥v后'的同向运动。
例4 (多选)(2025·怀化市高二期末)冰壶运动是在冰上进行的一种投掷竞赛项目,极具观赏性,被称为冰上“国际象棋”。如图所示,某次训练中使用的冰壶A和冰壶B的质量分别为10 kg、20 kg,在光滑冰平面上沿同一直线同向运动,当A追上B时速度分别为vA=6 m/s,vB=2 m/s,A、B发生碰撞后,A、B两球速度的可能值是( )
A.vA'=4 m/s,vB'=3 m/s
B.vA'=2 m/s,vB'=4 m/s
C.vA'=-4 m/s,vB'=7 m/s
D.vA'= m/s,vB'= m/s
【解析】四个选项均满足动量守恒,即mAvA+mBvB=mAvA'+mBvB',系统碰前的总动能Ek=mA+mB=220 J,根据实际情况,碰后A的速度vA'不可能大于B的速度vB',故A错误;由动能公式得两球碰后的总动能为Ek'=mAvA'2+mBvB'2,计算得B、C、D选项中两球碰后的总动能分别为180 J、570 J、220 J,由于碰撞后系统动能不可能增加,故B、D正确,C错误。
学生回答尝试回答并交流。
尝试完成例题
课
堂
练
习
课
堂
练
习
课
堂
练
习
1.B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,,,,,当A追上B并发生碰撞后,A、B两球速度的可能值是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
【解析】取碰撞前A的速度为正方向,碰撞前A、B的总动量为;撞前A、B的总动能为,若,时,碰撞后A、B的总动量为,不满足动量守恒条件,A错误;若,时,碰撞后A、B的总动量为,碰撞前后A、B的总动量守恒,即;碰碰撞后A、B的总动能为,碰撞后A、B的动能关系为,B错误;若,时,碰撞后A、B的总动量为,碰撞前、后A、B的总动量守恒,即,碰撞后A、B的总动能为,碰撞后A、B的总动能小于碰前的总动能,即,C正确;碰撞后A、B的总动量为,碰撞后A、B的总动能为,碰撞前、后A、B的总动量守恒,即,碰撞后A、B的总动能大于碰前的总动能,D错误。故选C。
2.如图所示,水平光滑地面上静置有P、Q两小球,两球的质量分别为,,时刻,给小球P水平向右的初速度,如图乙所示为小球P运动的图像,则下列说法正确的是( )
A.时刻,小球P、Q发生弹性碰撞
B.碰撞过程中,小球P、Q组成的系统损失的机械能为9J
C.碰撞后小球Q的速度大小为
D.碰撞过程中,小球P对小球Q冲量大小为
【解析】x-t图像的斜率表示速度,由图可知,碰前,碰后,根据动量守恒定律有,解得,碰撞过程中,根据动量定理,小球P对Q冲量,根据能量守恒定律,小球P、Q组成的系统损失的机械能为,BC错误,D正确。根据图像可知,时刻,小球P速度改变,发生碰撞,结合以上分析,不是弹性碰撞,A错误。故选D。
3.如图所示,在光滑的水平地面上,有一质量的物块A以的速度向右运动,与质量的静止物块B发生弹性碰撞(时间极短)。碰撞后物块B滑上一固定在地面上的粗糙斜面(足够长),斜面与水平地面间通过一小段光滑圆弧相连,斜面倾角,物块B与斜面间的动摩擦因数。取重力加速度大小,,)。物块A、B均可视为质点,求:
(1) 两物块碰撞后瞬间物块A、B的速度;
(2) 物块B在斜面上能上升的最大高度。
【解析】(1)设两物块碰撞后瞬间物块A、B的速度分别为,以向右为正方向两物块发生弹性碰撞,根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
解得两物块碰撞后瞬间物块A、B的速度分别为,,负号表示方向向左
(2)物块B沿斜面上升时,根据动能定理,有
解得物块B在斜面上能上升的最大高度为
4.如图用不可伸长轻绳将物块a悬挂在O点,初始时,轻绳处于水平拉直状态,长度为L。现将a由静止释放,当物块a下摆至最低点时,恰好与静止在水平面上的物块b发生弹性碰撞(碰撞时间极短)。已知物块可视为质点,b的质量是a的2倍,b与水平面间的动摩擦因数为,重力加速度大小为g。求:
(1) 碰撞前瞬间物块a速度的大小;
(2) 碰撞后b滑行的最大距离s。
【解析】(1)物块a下摆至最低点过程,根据根据动能定理有
得:
(2) 设a的质量为m,则b的质量为碰撞过程,根据动量守恒有,根据机械能守恒有,碰撞后,对物块b根据动能定理有,联立得:
5.如图所示,光滑水平面的右侧平滑连接一竖直放置的半圆形光滑轨道CD,轨道半径。物块A和B分别置于水平面上,mA=100g,mB=200g。现使物块A以速度=10m/s向右运动,与B发生正碰,碰后物块B能恰好通过半圆形轨道的最高点D,重力加速度g取10m/s2。
(1) 碰撞后物块B的速度大小;
(2) 物块A和B在碰撞过程中损失的机械能;
(3) 不同质量的物块之间发生的碰撞效果是不同的,若保证碰撞后物块B均恰好能经过半圆形轨道的最高点,求物块B的质量范围。
【解析】(1)物块B恰好能过最高点,在最高点,由牛顿第二定律
物块B由C到D的过程,由动能定理
解得=5m/s
(2)物块A和B的碰撞过程,规定向右为正方向,由动量守恒定律
解得
损失的机械能
代入数据可得
(3)要使物块B均能过最高点,则碰撞后B的速度均为
若碰撞是完全非弹性碰撞,根据动量守恒定律
解得
若碰撞是完全弹性碰撞,根据动量守恒定律和能量守恒定律
代入数据,解得,
所以物块B的质量范围
板
书
设
计
非弹性碰撞--动碰静
①动量守恒:
②机械能不守恒:
非弹性碰撞
弹性碰撞和非弹性碰撞
课
堂
小
结
非弹性碰撞--动碰静
①动量守恒:
②机械能不守恒:
非弹性碰撞
弹性碰撞和非弹性碰撞
作
业
布
置
1. 完成课后作业:“练习与应用”
2. 配套同步作业
教
学
反
思
(一)优点
课堂展示学生最为热衷,也是学习效果的体现。这节课的学生展示非常精彩,有些问题一环紧扣一环,一些学生提出了比较有价值的问题。另外在探究中学生不唯师,不唯教材,大胆质疑。高效课堂老师的主导地位不容忽视,不然课堂会一团糟,甚至会走偏,在课堂上我比较注重引导和点评的时机,待学生“山重水复疑无路”的时候,才适时出现,才会产生“柳暗花明又一村”的效果,学生对完全非弹性碰撞的例子以及机械能损失最大的结论不是很清楚,我及时的讲解和点评,让学生听懂并觉得有所收获。
(2) 不足:
由于我不是我校实行课改的教师,平时对高效课堂的操作较少,加之学生是第一次参加这种高效课堂的操作。所以,这节课还存在一些不算和谐完美的因素。主要存在以下现象:
1. 课堂评价不及时
高效课堂中存在评价,在学生小组展示后,由教师或学生点评打分。而本节课,我们将用大家上课的实验器材兵兵球、玻璃弹珠等作为奖品,课后由全班同学投票,选出优秀小组和优秀学员若干。由于没有及时的给予学生评价,影响了课堂效果。
2 .参与面还不够广,组与组的合作意识不强
因为知识有点难,部分同学预习不充分,造成这样的局面:在小组代表展示的过程中,其他组的同学只倾听,不发言,也不质疑,甚至有个别同学出现了开小差的现象。这是与我们的课堂改革的初衷相背离的,我们的目标是解决学困生的问题,是要减小两级分化,是让人人乐学、会学,看来如何让更多的人参与课堂学习还需要思考。
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第5节 弹性碰撞和非弹性碰撞(教学设计)
年级
高二年级
学科
物理
教师
课题
第5节 弹性碰撞和非弹性碰撞
教学
目标
物理观念
依托碰撞实验开展系统受力分析,深化运动与相互作用观念,掌握动量守恒的三类适用条件;区分弹性碰撞、非弹性碰撞在动量、机械能上的异同,明确弹性碰撞动量、机械能均守恒,非弹性碰撞只有动量守恒、机械能存在损耗;串联动量定理与动量守恒定律,构建碰撞问题的知识框架,能用碰撞规律解释生活中的相互作用现象。
科学思维
以碰撞实验为载体构建弹性、非弹性两类物理模型,运用整体法、隔离法选定研究系统,规范进行动量矢量运算;通过数据分析、逻辑推理辨析两类碰撞的规律差异,能对碰撞过程分段列式计算;将碰撞模型迁移到航天、微观粒子等复杂情境,形成模型化解题的科学思维。
科学探究
以气垫导轨、小车弹射实验为探究载体,采用控制变量法改变物体质量、初速度开展分组实验,规范测量、记录速度与质量数据;对比两类碰撞前后总动量、总机械能的数值,分析摩擦、空气阻力造成的实验误差,自主归纳动量守恒适用条件以及两种碰撞的能量特点,总结规律适用范围。
科学态度
与责任
实验过程中规范运算、如实记录原始数据,客观看待实验误差,培养严谨求实、尊重事实的科学素养;结合航天器对接、交通事故、微观粒子散射等实例,感受两类碰撞规律在航天、工业、科研领域的应用价值,树立学以致用、用物理知识推动科技发展的责任意识。
教学重难点
教学重点:
1.区分弹性碰撞、非弹性碰撞,掌握两类碰撞的动量与机械能变化规律。
2.一维弹性碰撞公式推导,运用动量、能量守恒规律解决碰撞计算题。
教学难点:
结合实际情境判断碰撞类型,利用双守恒条件分析碰撞问题并解读实验误差。
教学过程
教师活动
学生活动
碰撞是自然界中常见的现象。陨石撞击地球而对地表产生破坏,网球受球拍撞击而改变运动状态……
物体碰撞中动量的变化情况,前面已进行了研究。那么,在各种碰撞中能量又是如何变化的?
学生在前面的基础上结合自己的分析尝试回答碰撞中的能量变化情况。
新课讲授 一、弹性碰撞和非弹性碰撞
一、实验:探究不同碰撞前后的物体的能量变化情况
观看实验视频,并思考对实验数据如何处理得出结论?
环节一:质量不同装有弹性碰撞架的滑块发生碰撞后分开
环节二:质量不同且贴有胶布的滑块发生碰撞后不分开
\
2、 碰撞分类
请同学们阅读总结碰撞的分类:
1、 弹性碰撞:碰撞后物体的形变完全恢复,碰撞后系统没有机械能损失,碰撞过程中系统机械能守恒.钢球、玻璃球碰撞时,机械能损失很小,它们的碰撞可以看作弹性碰撞。
2、非弹性碰撞: 碰撞后物体的形变只有部分恢复,系统有部分机械能损失。
3、完全非弹性碰撞:碰撞后两物体一起以同一速度运动.碰撞后物体的形变完全不能恢复,系统机械能损失最大.
三、典例探究
例1 如图所示,光滑水平面上一只质量为5.0 kg的保龄球,撞上一只原来静止、质量为1.5 kg的球瓶。此后球瓶以3.0 m/s的速度向前飞出,而保龄球以2.0 m/s的速度继续向前运动,求:
(1)碰撞前保龄球的速度大小。
(2)通过计算判断该碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞。
学生思考讨论得出如下表格设计并分析如下:
根据数据得出结论:在误差允许范围内,碰撞后,系统动能不变。
学生思考讨论得出如下表格设计并分析如下:`
根据数据得出结论:碰撞后,系统动能减少。
学生阅读课文并建立碰撞的知识。
新课讲授 二、弹性碰撞的实例分析
一、正碰与斜碰
阅读课文,总结什么是正碰,什么是斜碰?
1.正碰(对心碰撞)
碰撞前后,物体的运动方向在同一直线上。这种碰撞称为正碰,也叫作对心碰撞或一维碰撞。
2.斜碰(非对心碰撞)
碰撞前后物体的运动方向不在同一直线上,如图所示
二、弹性碰撞的规律
1、动碰静: 物体m1以速度v1与原来静止的物体m2发生弹性碰撞,碰撞后它们的速度分别为v1’ 和v2’ 。请用m1、m2、v1表示v1’ 和v2’ 的公式。
2.根据上述结论,碰撞后两者的速度大小和方向有什么规律?
(1)若m1大于m2 :则两球碰撞之后将同方向运动;
,向右运动;,,向右运动;
若m1远大于m2 ,即m2可忽略:,初速度;,2倍初速度;
(2) 若m1小于m2 :则两球碰撞之后将反方向运动;
向左运动向右运动;
若m1远小于m2 ,即m1可忽略:
原速反弹;静止不动;
(3) 若m1等于m2 :则两球碰撞之后将互换速度;
静止不动;,等于小球1的初速度;
3、 碰撞的可能性判断
如何判断弹性碰撞的可能性?
内力远大于外力1. 系统动量守恒:
机械能守恒或损失2. 系统动能不增加:或者
符合实际情况(不能再次碰撞)3. 同向运动相碰:且,碰后至少有一个物体要反向。
四、典例探究
例2 质量m1=4 kg、速度v0=3 m/s的A球与质量m2=2 kg且静止的B球在光滑水平面上发生弹性碰撞,碰后A、B两球速度分别为多少?
【总结提升】一动一静碰撞问题的讨论
质量为m1的球a以速度v1和静止的质量为m2的球b发生正碰,碰后球a、b的速度分别为v1'和v2'。根据能量损失情况不同,讨论碰后可能出现的情况如下:
(1)弹性碰撞:v1'=v1,v2'=v1。
(2)完全非弹性碰撞:v1'=v2'=v1。
(3)一般情况下:
v1≤v1'≤v1,
v1≤v2'≤v1。
例3 一种未知粒子跟静止的氢原子核正碰,测出碰撞后氢原子核的速度是3.3×107 m/s。该未知粒子跟静止的氮原子核正碰时,测出碰撞后氮原子核的速度是4.4×106 m/s。已知氢原子核的质量是mH,氮原子核的质量是14mH,上述碰撞都是弹性碰撞,求未知粒子的质量。这实际是历史上查德威克通过测量中子质量从而发现中子的实验,请你根据以上查德威克的实验数据计算:中子的质量与氢原子核的质量mH有什么关系?
阅读课文,归纳总结正碰与斜碰
学生分析计算结构:
【答案】根据动量守恒定律
弹性碰撞机械能守恒
碰撞后两个物体的速度:
学生讨论回答,并和老师一起完善结果。
学生思考回答问题并和老师共同五完善答案。
尝试完成例题
尝试完成例题
新课讲授 三、数据分析
请从动量守恒、能量守恒及碰撞前后两物体速度关系的角度,分析碰撞能发生需满足的条件。
碰撞能发生遵从的三个原则:
(1)系统动量守恒,即p1+p2=p1'+p2'。
(2)系统动能不增加,即Ek1+Ek2≥Ek1'+Ek2'或+≥+。
(3)速度要合理:
①若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。
②若碰前两物体同向运动:碰前一定满足v后>v前。碰后两物体反向运动或做v前'≥v后'的同向运动。
例4 (多选)(2025·怀化市高二期末)冰壶运动是在冰上进行的一种投掷竞赛项目,极具观赏性,被称为冰上“国际象棋”。如图所示,某次训练中使用的冰壶A和冰壶B的质量分别为10 kg、20 kg,在光滑冰平面上沿同一直线同向运动,当A追上B时速度分别为vA=6 m/s,vB=2 m/s,A、B发生碰撞后,A、B两球速度的可能值是( )
A.vA'=4 m/s,vB'=3 m/s
B.vA'=2 m/s,vB'=4 m/s
C.vA'=-4 m/s,vB'=7 m/s
D.vA'= m/s,vB'= m/s
学生回答尝试回答并交流。
尝试完成例题
课
堂
练
习
课
堂
练
习
1.B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,,,,,当A追上B并发生碰撞后,A、B两球速度的可能值是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
2.如图所示,水平光滑地面上静置有P、Q两小球,两球的质量分别为,,时刻,给小球P水平向右的初速度,如图乙所示为小球P运动的图像,则下列说法正确的是( )
A.时刻,小球P、Q发生弹性碰撞
B.碰撞过程中,小球P、Q组成的系统损失的机械能为9J
C.碰撞后小球Q的速度大小为
D.碰撞过程中,小球P对小球Q冲量大小为
3.如图所示,在光滑的水平地面上,有一质量的物块A以的速度向右运动,与质量的静止物块B发生弹性碰撞(时间极短)。碰撞后物块B滑上一固定在地面上的粗糙斜面(足够长),斜面与水平地面间通过一小段光滑圆弧相连,斜面倾角,物块B与斜面间的动摩擦因数。取重力加速度大小,,)。物块A、B均可视为质点,求:
(1) 两物块碰撞后瞬间物块A、B的速度;
(2) 物块B在斜面上能上升的最大高度。
4.如图用不可伸长轻绳将物块a悬挂在O点,初始时,轻绳处于水平拉直状态,长度为L。现将a由静止释放,当物块a下摆至最低点时,恰好与静止在水平面上的物块b发生弹性碰撞(碰撞时间极短)。已知物块可视为质点,b的质量是a的2倍,b与水平面间的动摩擦因数为,重力加速度大小为g。求:
(1) 碰撞前瞬间物块a速度的大小;
(2) 碰撞后b滑行的最大距离s。
5.如图所示,光滑水平面的右侧平滑连接一竖直放置的半圆形光滑轨道CD,轨道半径。物块A和B分别置于水平面上,mA=100g,mB=200g。现使物块A以速度=10m/s向右运动,与B发生正碰,碰后物块B能恰好通过半圆形轨道的最高点D,重力加速度g取10m/s2。
(1) 碰撞后物块B的速度大小;
(2) 物块A和B在碰撞过程中损失的机械能;
(3) 不同质量的物块之间发生的碰撞效果是不同的,若保证碰撞后物块B均恰好能经过半圆形轨道的最高点,求物块B的质量范围。
板
书
设
计
非弹性碰撞--动碰静
①动量守恒:
②机械能不守恒:
非弹性碰撞
弹性碰撞和非弹性碰撞
课
堂
小
结
非弹性碰撞--动碰静
①动量守恒:
②机械能不守恒:
非弹性碰撞
弹性碰撞和非弹性碰撞
作
业
布
置
1. 完成课后作业:“练习与应用”
2. 配套同步作业
教
学
反
思
(一)优点
课堂展示学生最为热衷,也是学习效果的体现。这节课的学生展示非常精彩,有些问题一环紧扣一环,一些学生提出了比较有价值的问题。另外在探究中学生不唯师,不唯教材,大胆质疑。高效课堂老师的主导地位不容忽视,不然课堂会一团糟,甚至会走偏,在课堂上我比较注重引导和点评的时机,待学生“山重水复疑无路”的时候,才适时出现,才会产生“柳暗花明又一村”的效果,学生对完全非弹性碰撞的例子以及机械能损失最大的结论不是很清楚,我及时的讲解和点评,让学生听懂并觉得有所收获。
(2) 不足:
由于我不是我校实行课改的教师,平时对高效课堂的操作较少,加之学生是第一次参加这种高效课堂的操作。所以,这节课还存在一些不算和谐完美的因素。主要存在以下现象:
1. 课堂评价不及时
高效课堂中存在评价,在学生小组展示后,由教师或学生点评打分。而本节课,我们将用大家上课的实验器材兵兵球、玻璃弹珠等作为奖品,课后由全班同学投票,选出优秀小组和优秀学员若干。由于没有及时的给予学生评价,影响了课堂效果。
2 .参与面还不够广,组与组的合作意识不强
因为知识有点难,部分同学预习不充分,造成这样的局面:在小组代表展示的过程中,其他组的同学只倾听,不发言,也不质疑,甚至有个别同学出现了开小差的现象。这是与我们的课堂改革的初衷相背离的,我们的目标是解决学困生的问题,是要减小两级分化,是让人人乐学、会学,看来如何让更多的人参与课堂学习还需要思考。
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