高中物理3-5碰撞教案
人教版高中物理选修3-5全册教案汇总
一直线运动。这种碰撞叫做一维碰撞。
思考一下，在一维碰撞的情况下，与物体有关的物理量有哪些？
（学生答：质量 m，速度 v）
为什么与质量 m 有关？
（学生答：相互作用力下，质量越大的物体速度改变越慢）
设两物体质量分别为 m1、m2，碰撞前速度分别为 v1、v2，碰撞后速度分 别为 v1 、 v2 。速度为矢量，因而需规定正方向。
教学 目标
围 （二）过程与方法 在理解动量守恒定律的确切含义的基础上正确区分内力和外力
（三）情感、态度与价值观
培养逻辑思维能力，会应用动量守恒定律分析计算有关问题
教学 重点 难点
★教学重点 动量的概念和动量守恒定律 ★教学难点 动量的变化和动量守恒的条件．
教学 准备
投影片，多媒体辅助教学设备
（一）引入新课
→这个关系不可能。碰撞前后能量必有损失，只是多少的问题。而
我们要寻找的物理量是在任何一种碰撞中都不变的量。
② m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 ③ m1 m2 m1 m2
v1 v2 v1 v2 ④ v1 v2 v1 v2
m1 m2 m1 m2
人教版高中物理选修 3-5 全册教案汇总
人教版高中物理选修 3-5 全册教案汇总
（四）要求学生自行设计可行性的实验方案
（例如：利用平抛运动原理，利用斜面等）
（五）补充说明：实验中还需注意两点：
1、碰撞不单止两个物体相碰，原来连在一起的两个物体，由于具有相互
排斥的力而分开，也是一种碰撞。
例如：用细线将弹簧片拉成弓形，连接两个物体，在某一时刻将细线烧
上揭示物体的运动状态，是一个动力学概念.
②矢量性：动量的方向与速度方向一致。
师：综上所述：我们用动量来描述运动物体所能产生的机械效果强弱以
高中物理 人教版选修3-5 第4课 碰撞
第4课碰撞备课堂教学目标：（一）知识与技能1．会用动量守恒定律处理碰撞问题。
2．掌握弹性碰撞和非弹性碰撞的区别。
3．知道对心碰撞和非对心碰撞的区别。
4．知道什么是散射。
5．会用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题．（二）过程与方法1、通过探究一维弹性碰撞的特点，体验科学探究的过程（由简单到复杂），掌握科学探究的方法（理论和实验相结合）。
2、理解从研究宏观碰撞到微观碰撞的引申思路，体验这种引申的重大意义，并进一步感受动量守恒定律的普适性。
（三）情感态度与价值观知道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．重点：碰撞类问题的处理思想以及一维弹性碰撞的定量分析。
用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题。
难点：通过定性研究二维弹性碰撞，理解从研究宏观碰撞到微观碰撞的引申思路。
教学方法：讲练法、举例法、阅读法教学用具：投影仪、投影片讲法速递（一）引入新课：观看丁俊晖打斯诺克的视频，讨论回答斯诺克在碰撞中有些在一条直线上，有些不在一条直线上的原因。
板书：第4节碰撞（二）进行新课：预习检查：1．从能量角度分类(1)弹性碰撞：碰撞过程中机械能守恒．(2)非弹性碰撞：碰撞过程中机械能不守恒．(3)完全非弹性碰撞：碰撞后合为一体或碰后具有共同速度，这种碰撞动能损失最大． 2．从碰撞前后物体运动的方向是否在同一条直线上分类(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两球心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这条直线的方向而运动．(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两球心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原来两球心的连线而运动．判断正误：1．发生碰撞的两个物体，动量是守恒的．(√) 2．发生碰撞的两个物体，机械能是守恒的．(×)3．碰撞后，两个物体粘在一起，动量是守恒的，但机械能损失是最大的．(√) 思考：两小球发生对心碰撞，碰撞过程中，两球的机械能守恒吗？【提示】 两球发生对心碰撞，动量是守恒的，但机械能不一定守恒，只有发生弹性碰撞时，机械能才守恒．预习检查： 1．弹性碰撞特例(1)两质量分别为m 1、m 2的小球发生弹性正碰，v 1≠0，v 2＝0，则碰后两球速度分别为v 1′＝m 1－m 2m 1＋m 2v 1，v 2′＝2m 1m 1＋m 2v 1.(2)若m 1＝m 2的两球发生弹性正碰，v 1≠0，v 2＝0，则v ′1＝0，v ′2＝v 1，即两者碰后交换速度． (3)若m 1≪m 2，v 1≠0，v 2＝0，则二者弹性正碰后，v 1′＝－v 1，v 2′＝0.表明m 1被反向以原速率弹回，而m 2仍静止．(4)若m 1≫m 2，v 1≠0，v 2＝0，则二者弹性正碰后，v ′1＝v 1，v ′2＝2v 1.表明m 1的速度不变，m 2以2v 1的速度被撞出去．2．散射 (1)定义微观粒子相互接近时并不发生直接接触，因此微观粒子的碰撞又叫做散射． (2)散射方向由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率很小，所以多数粒子在碰撞后飞向四面八方． 判断正误：1．与静止的小球发生弹性碰撞时，入射小球碰后的速度不可能大于其入射速度．(√) 2．两球发生弹性正碰时，两者碰后交换速度．(×)3．微观粒子发生散射时，并不是微观粒子直接接触碰撞．(√)思考：1．如图所示，光滑水平面上并排静止着小球2、3、4，小球1以速度v 0射来，已知四个小球完全相同，小球间发生弹性碰撞，则碰撞后各小球的运动情况如何？【提示】 小球1与小球2碰撞后交换速度，小球2与小球3碰撞后交换速度，小球3与小球4碰撞后交换速度，最终小球1、2、3静止，小球4以速度v 0运动．2．微观粒子能否碰撞？动量守恒定律适用于微观粒子吗？【提示】 宏观物体碰撞时一般相互接触，微观粒子碰撞时不一定接触，但只要符合碰撞的特点，就可认为是发生了碰撞，可以用动量守恒的规律分析求解．弹性碰撞的规律推导：质量为m 1的物体，以速度v 1与原来静止的物体m 2发生完全弹性碰撞，设碰撞后它们的速度分别为v ′1和v ′2，碰撞前后的速度方向均在同一直线上。
高中物理碰撞复习课教案
高中物理碰撞复习课教案
教学目标：
1. 复习和巩固学生对碰撞理论的基本概念；
2. 加深学生对碰撞定律和碰撞类型的理解；
3. 提升学生解题和应用碰撞理论的能力。
教学内容：
1. 碰撞的基本概念
2. 完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞
3. 碰撞的定律
4. 质点的碰撞问题
教学过程：
一、导入（5分钟）
教师通过引入碰撞的实际场景，引发学生对碰撞现象的兴趣，并带入今天的学习内容。
二、讲解（15分钟）
1. 讲解碰撞的基本概念
2. 分别介绍完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞的特点和应用
3. 探讨碰撞的定律及其物理意义
三、案例分析（20分钟）
教师通过几个碰撞问题案例，引导学生分析并解决问题，加深他们对碰撞理论的理解和应用能力。
四、练习（15分钟）
学生根据给出的碰撞问题，分组讨论并解答，教师辅导并纠正错误，加强学生对碰撞理论的掌握。
五、总结与反思（5分钟）
教师对本节课的重点内容进行总结，并鼓励学生反思学习过程中的收获和不足之处。
六、作业布置（5分钟）
布置相关的碰撞题目，要求学生认真完成，并在下节课上检查。
教学资源：
1. 碰撞理论教材资料
2. 碰撞问题案例
3. 解题方法和技巧的指导
教学评估：
1. 学生参与度和课堂表现
2. 学生课后作业完成情况
3. 学生对碰撞理论的理解程度和应用能力
教学反思：
通过不断调整教学方法和内容，提高学生的学习兴趣和学习效果，促进他们在物理学习中取得更好的成绩。
高中物理 人教版选修3-5 第1课 实验：探究碰撞中的不变量
第1课实验：探究碰撞中的不变量备课堂教学目标：（一）知识与技能1、明确探究碰撞中的不变量的基本思路；2、掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法；3、掌握实验数据处理的方法。
（二）过程与方法知道实验探究过程。
（三）情感态度与价值观渗透物理学方法的教育，体会科学探究的要素。
重点：探究碰撞中的不变量的基本思路难点：碰撞前后的速度的测量方法教学方法：多媒体展示、实验演示、推理计算教学用具：细线2条、小钢球若干、打点计时器、电源、导线若干、小车2个、橡皮泥、撞针讲法速递（一）引入新课：碰撞是常见的现象，以宏观、微观现象为例，从生产、生活中的现象（包括实验现象）中提出研究的问题----碰撞前后是否有什么物理量保持不变？引导学生从现象出发去发现隐藏在现象背后的自然规律。
板书：第1节实验：探究碰撞中的不变量（二）进行新课： 演示:A 、B 是两个悬挂起来的钢球，质量相等。
使B 球静止，拉起A 球，放开后A 与B 碰撞，观察碰撞前后两球运动的变化。
换为质量相差较多的两个小球，重做以上实验通过演示实验的结果看出，两物体碰后质量虽然没有改变，但运动状态改变的程度与物体质量的大小有关。
让学生通过观察现象猜想碰撞前后可能的“不变量”描述思路：两个物体各自的质量与自己的速度的乘积之和是不是不变量？ m 1 v 1 + m 2v 2 = m 1 v 1’ + m 2 v 2’ ？或者，各自的质量与自己的速度的二次方的乘积之和是不变量？ m 1 v 12+ m 2v 22= m 1 v 1’2+ m2 v 2’2？也许，两个物体的速度与自己质量的比值之和在碰撞前后保持不变？22112211m v m v m v m v '+'=+ ？……指明了探究的方向和实验的目的制定计划与设计实验：P4～P5参考案例：给学生一定的设计空间 P3需要考虑的问题: 讨论操作和数据处理中的技术性问题（1）获得一维碰撞的方案①利用气垫导轨实现两滑块发生一维碰撞；②利用等长悬线悬挂等大小球实现两球发生一维碰撞；③利用小车在光滑桌面上碰撞另一静止小车实现一维碰撞。
高中物理碰撞教案
高中物理碰撞教案1. 了解碰撞的概念和分类；2. 掌握碰撞的动量守恒定律和能量守恒定律；3. 能够应用碰撞定律解决实际问题。
教学重点和难点：重点：碰撞的概念和分类，碰撞的动量守恒定律和能量守恒定律；难点：在实际问题中应用碰撞定律解决问题。
教学过程：一、导入新知识（5分钟）教师展示一个碰撞的视频，引导学生思考碰撞是什么，碰撞有哪些种类。
二、讲解碰撞的概念和分类（10分钟）1. 碰撞是指两个或两个以上的物体在一定的时间内发生的相互作用。
2. 根据碰撞前后物体之间的作用力，可以将碰撞分为完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞和部分弹性碰撞。
三、讲解碰撞的动量守恒定律（15分钟）1. 动量守恒定律：在没有外力作用的条件下，系统总动量守恒，即碰撞前后系统的总动量保持不变。
2. 利用动量守恒定律可以解决一些碰撞问题。
四、讲解碰撞的能量守恒定律（15分钟）1. 能量守恒定律：在没有外力做功的条件下，系统的总机械能守恒，即碰撞前后系统的总机械能保持不变。
2. 利用能量守恒定律可以解决一些碰撞问题。
五、解决实例问题（15分钟）教师出示几个碰撞问题，让学生尝试应用碰撞定律解决。
六、总结归纳（5分钟）1. 确认学生是否掌握了碰撞的概念和分类；2. 让学生总结碰撞的动量守恒定律和能量守恒定律的应用方法。
作业布置：1. 完成课堂练习题；2. 阅读教材相关章节，做好笔记。
教学反思：本节课教学目标达成良好，学生对碰撞的概念和分类有了基本的了解，对碰撞定律的应用也有一定的掌握。
在以后的教学中，可以通过更多的实例让学生加深对碰撞定律的理解，进一步提高学生的应用能力。
高中物理车辆碰撞问题教案
高中物理车辆碰撞问题教案一、教学目标：1. 了解车辆碰撞的基本原理和相关物理概念。
2. 掌握碰撞的动量守恒定律和能量守恒定律。
3. 能够应用碰撞定律解决实际问题。
二、教学重点和难点：1. 碰撞的基本原理和动量守恒定律、能量守恒定律的应用。
2. 车辆碰撞问题的实际应用分析和解决。
三、教学内容：1. 车辆碰撞的基本情况和分类。
2. 动量守恒定律和能量守恒定律的概念和公式推导。
3. 车辆碰撞问题的具体案例分析。
四、教学过程：1. 导入：通过播放车辆碰撞视频或图片，引起学生对碰撞问题的兴趣。
2. 提出问题：介绍碰撞的基本概念和分类，让学生思考为什么碰撞会发生，如何影响碰撞结果。
3. 理论分析：讲解动量守恒定律和能量守恒定律的概念和公式推导，让学生掌握碰撞问题的基本理论知识。
4. 案例分析：通过解决不同类型的车辆碰撞问题，让学生应用动量守恒定律和能量守恒定律解决实际问题。
5. 总结归纳：总结碰撞问题的解决方法和注意事项，巩固学生对碰撞问题的理解和掌握。
6. 拓展应用：引导学生探讨其他类型的碰撞问题，培养学生的动手实践能力和创新思维。
五、教学评估：1. 课堂小测验：通过课堂小测验检测学生对碰撞问题的理解和掌握程度。
2. 课堂讨论：组织学生讨论解决碰撞问题的策略和方法，评价学生的思维能力和合作能力。
六、教学反馈：1. 及时纠错：根据学生在课堂表现，及时指出其存在的问题，并给予指导和帮助。
2. 知识强化：通过课后作业或练习巩固碰撞问题的知识点，提高学生的理解和应用能力。
七、教学资源：1. 教材：高中物理教材。
2. 多媒体课件：用于辅助教学和展示案例分析。
3. 实验装置：用于演示碰撞实验和观测现象。
八、教学反思：1. 根据学生的反馈和表现，调整教学方式和内容，提高教学效果和学习兴趣。
2. 不断拓展教学内容和案例，激发学生的学习热情和创新意识。
高中物理碰撞教案设计
高中物理碰撞教案设计
教学目标：
1. 了解碰撞的概念和特点
2. 掌握碰撞的基本公式和定律
3. 能够应用所学知识解决简单的碰撞问题
教学内容：
1. 碰撞的定义和分类
2. 碰撞的基本定律
3. 碰撞的动量守恒和动能守恒定律
教学重点：
1. 碰撞的定义和特点
2. 碰撞的动量守恒定律的应用
教学难点：
1. 碰撞的动量守恒和动能守恒定律的理解和应用
教学准备：
1. 实验器材：小球、弹簧、测量工具等
2. 教学课件和教学素材
3. 课堂练习题和实验操作指导
教学过程：
一、导入（5分钟）
老师介绍碰撞的概念和重要性，引导学生思考日常生活中碰撞现象的实例，并激发学生学习的兴趣。
二、讲解（15分钟）
1. 碰撞的定义和分类
2. 碰撞的基本定律
3. 碰撞的动量守恒和动能守恒定律
三、实验操作（20分钟）
老师组织学生进行碰撞实验，让学生亲身体验碰撞现象，加深他们对碰撞的理解。
四、总结（5分钟）
引导学生总结碰撞的特点和定律，并解答学生可能出现的问题。
五、课堂练习（15分钟）
布置一些与碰撞相关的练习题，让学生巩固所学知识。
六、作业布置（5分钟）
布置相关的作业，让学生在家继续复习和巩固所学内容。
教学反思：
通过本节课的教学，学生能够初步了解碰撞的概念和特点，掌握碰撞的基本定律，并能够
应用所学知识解决简单的碰撞问题。
同时，通过实验操作和课堂练习的引导，学生的动手
能力和问题解决能力也得到了提高。
在以后的教学中，可以通过更多实验操作和案例分析，进一步拓展学生的碰撞知识，提高他们的学习兴趣和学习效果。
(沪科版)高中物理选修3-5教师用书：第1章 1.3动量守恒定律的案例分析 含解析
学习目标知识脉络1.会用动量守恒定律处理碰撞和爆炸问题．(重点)2．知道反冲运动的概念及反冲运动的一些应用．3．知道反冲运动的原理．(重点)4．掌握应用动量守恒定律解决反冲运动问题．(重点、难点)5．了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素．(难点)用动量守恒分析碰撞和爆炸问题[核心点击]1．碰撞过程的分析在所给条件不足的情况下，碰撞结果有各种可能，但不管哪种结果必须同时满足以下三条：(1)系统动量守恒，即p1＋p2＝p1′＋p2′.(2)系统动能不增加，即Ek1＋Ek2≥E′k1＋E′k2或＋≥＋.(3)符合实际情况，如果碰前两物体同向运动，则后面的物体速度必大于前面物体的速度，即v后＞v前，否则无法实现碰撞．碰撞后，原来在前的物体的速度一定增大，且原来在前的物体速度大于或等于原来在后的物体的速度，即v′前≥v′后，否则碰撞没有结束．如果碰前两物体相向运动，则碰后两物体的运动方向不可能都不改变，除非两物体碰撞后速度均为零．2．碰撞与爆炸的特点(1)碰撞的特点是动量守恒，动能不增加．例如，子弹射入自由木块中；两相对运动物体间的绳子绷紧；物块在放置于光滑水平面上的木板上运动直至相对静止；物体冲上放置于光滑水平面上的斜面直至最高点．这些情景中，系统动量守恒(或某一方向上动量守恒)，动能转化为其他形式的能，末状态两物体相对静止．可应用动量守恒定律，必要时结合能量的转化和守恒定律分析求解．(2)爆炸的特点是动量守恒，其他形式的能转化为动能．同样，在很多情况下相互作用的物体具有类似的特点．例如，光滑水平面上弹簧将两物体弹开；人从车(或船)上跳离；物体从放置于光滑水平面上的斜面上滑下．这些过程与爆炸具有类似的特征，可应用动量守恒定律，必要时结合能量的转化和守恒定律分析求解．1．(多选)如图131所示，质量相等的A、B两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A球的速度是6 m/s，B 球的速度是－2 m/s，不久A、B两球发生了碰撞(碰撞前后两物体在同一直线上运动)．对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的猜测结果可以实现的是( )图131A．vA′＝－2 m/s，vB′＝6 m/sB．vA′＝2 m/s，vB′＝2 m/sC．vA′＝－3 m/s，vB′＝7 m/sD．vA′＝－6 m/s，vB′＝2 m/s【解析】两球碰撞前后应满足动量守恒定律及碰后两球的动能之和不大于碰前两球的动能之和．即mAvA＋mBvB＝mAvA′＋mBvB′①，mAv＋mBv≥mAvA′2＋mBvB′2②，答案C中满足①式，但不满足②式，答案D中满足②式，但不满足①式，所以C、D选项均错误．【答案】AB2．两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2 kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v＝6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动，质量4 kg的物块C静止在前方，如图132所示．B与C碰撞后二者会粘在一起运动．则在以后的运动中：图132(1)当弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度为多大？(2)系统中弹性势能的最大值是多少？【解析】(1)当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大．由A、B、C三者组成的系统动量守恒有(mA＋mB)v＝(mA＋mB＋mC)·vABC，解得vABC＝ m/s＝3 m/s.(2)B、C碰撞时B、C组成的系统动量守恒，设碰后瞬间B、C两者速度为vBC，则mBv＝(mB＋mC)vBC，vBC＝ m/s＝2 m/s，设物块A、B、C速度相同时弹簧的弹性势能最大为Ep，根据能量守恒Ep＝(mB＋mC)v＋mAv2－(mA＋mB＋mC)v＝×(2＋4)×22 J＋×2×62 J－×(2＋2＋4)×32 J＝12 J.【答案】(1)3 m/s(2)12 J3．从某高度自由下落一个质量为M的物体，当物体下落h时，突然炸裂成两块，已知质量为m的一块碎片恰能沿竖直方向回到开始下落的位置，求：(1)刚炸裂时另一块碎片的速度；(2)爆炸过程中有多少化学能转化为碎片的动能？【解析】(1)M下落h时：由动能定理得Mgh＝Mv2，解得v＝2gh爆炸时动量守恒：Mv＝－mv＋(M－m)v′v′＝，方向竖直向下．(2)爆炸过程中转化为动能的化学能等于系统动能的增加量，即ΔEk＝mv2＋(M－m)v′2－Mv2＝(m－M)v2＋＝.【答案】(1)，方向竖直向下(2)4MmghM－m判断一个碰撞是否发生的三个切入点(1)是否符合动量守恒定律．(2)系统的总动能如何变化，如果增加则碰撞不可能发生．(3)碰撞前后的运动情况是否符合实际情况．反冲现象[先填空]1．定义物体系统的一部分向某方向运动，而其余部分向相反方向运动的现象叫做反冲．2．特点(1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动．(2)反冲现象中，相互作用力一般较大，通常可以用动量守恒定律来处理．(3)反冲现象中，由于有其它形式的能转变为机械能，所以系统的总动能增加．[再判断]1．做反冲运动的两部分的动量一定大小相等，方向相反．(√)2．一切反冲现象都是有益的．(×)3．章鱼、乌贼的运动利用了反冲的原理．(√)[后思考]1．反冲运动中，内力做功的代数和是否为零？【提示】不为零．反冲运动中，两部分受到的内力做功的代数和为正值．2．两位同学在公园里划船，当小船离码头大约1.5 m时，有一位同学心想：自己在体育课上立定跳远的成绩从未低于2 m，跳到岸上绝对没有问题．于是她纵身一跳，结果却掉到了水里(如图133所示)，她为什么不能如她所想的那样跳到岸上呢？图133【提示】这位同学与船组成的系统在不考虑水的阻力的情况下，所受合外力为零，在她跳起前后遵循动量守恒定律．在她向前跳起瞬间，船要向后运动．[核心点击]1．反冲运动的特点及遵循的规律(1)特点：是物体之间的作用力与反作用力产生的效果．(2)条件：①系统不受外力或所受外力的矢量和为零．②内力远大于外力；③系统在某一方向上不受外力或该方向上所受外力之和为零．(3)反冲运动遵循动量守恒定律．2．讨论反冲运动应注意的两个问题(1)速度的反向性对于原来静止的物体，被抛出部分具有速度时，剩余部分的运动方向与被抛出部分必然相反．(2)速度的相对性一般都指对地速度．3．“人船模型”问题(1)定义两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的矢量和为零，则动量守恒．在相互作用的过程中，任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比．这样的问题归为“人船模型”问题.(2)特点①两物体满足动量守恒定律：m11－m22＝0.②运动特点：人动船动，人停船停，人快船快，人慢船慢，人左船右；人船位移比等于它们质量的反比；人船平均速度(瞬时速度)比等于它们质量的反比，即＝＝.③应用此关系时要注意一个问题：即公式1、2和x一般都是相对地面而言的．4．小车上装有一桶水，静止在光滑水平地面上，如图134所示，桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门，分别为S1、S2、S3、S4(图中未画出)，要使小车向前运动，可采用的方法是打开阀门________．图134【解析】根据水和车组成的系统动量守恒，原来系统动量为零，由0＝m水v水＋m车v车知，车的运动方向与水的运动方向相反，故水应向后喷出，应打开阀门S2.【答案】S25．质量为M的热气球吊筐中有一质量为m的人，共同静止在距地面为h的高空中．现从气球上放下一根质量不计的软绳，为使此人沿软绳能安全滑到地面，则软绳至少有多长？【导学号：060920xx】【解析】如图所示，设绳长为L，人沿软绳滑至地面的时间为t，由图可知，L＝x人＋x球．设人下滑的平均速度大小为v人，气球上升的平均速度大小为v球，由动量守恒定律得：0＝Mv球－mv人即0＝M－m，0＝Mx球－mx人又有x人＋x球＝L，x人＝h解以上各式得：L＝h.【答案】h解决“人船模型”应注意两点(1)适用条件：①系统由两个物体组成且相互作用前静止，系统总动量为零；②在系统内发生相对运动的过程中至少有一个方向的动量守恒(如水平方向或竖直方向)．(2)画草图：解题时要画出各物体的位移关系草图，找出各长度间的关系，注意两物体的位移是相对同一参考系的位移．火箭[核心点击]1．原理火箭的飞行应用了反冲的原理，靠喷出气流的反冲作用来获得巨大速度．2．火箭的速度设火箭在Δt时间内喷射燃气的质量为Δm，速度为u，喷气后火箭的质量为m，获得的速度为v，由动量守恒定律：0＝mv＋Δmu，得v ＝－u.即：火箭获得速度取决于燃气喷出速度u及燃气质量与火箭本身质量之比两个因素．3．多级火箭由于受重力的影响，单级火箭达不到发射人造地球卫星所需要的7.9 km/s，实际火箭为多级．多级火箭发射时，较大的第一级火箭燃烧结束后，便自动脱落，接着第二级、第三级依次工作，燃烧结束后自动脱落，这样可以不断地减小火箭壳体的质量，减轻负担，使火箭达到远远超过使用同样多的燃料的一级火箭所能达到的速度．目前多级火箭一般都是三级火箭，因为三级火箭能达到目前发射人造卫星的需求．6．一航天器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力，探测器匀速运动时，其喷气方向为________．【解析】探测器匀速运动时，通过喷气获得的推动力与月球对探测器的引力的合力为零，根据反冲运动的特点可知应竖直向下喷气．【答案】竖直向下7．将静置在地面上，质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体．忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是________．【解析】应用动量守恒定律解决本题，注意火箭模型质量的变化．取向下为正方向，由动量守恒定律可得：0＝mv0－(M－m)v′，故v′＝.【答案】mv0M－m8．一火箭喷气发动机每次喷出m＝200 g的气体，气体离开发动机喷出时的速度v＝1 000 m/s(相对地面)，设火箭质量M＝300 kg，发动机每秒喷气20次．求当第三次气体喷出后，火箭的速度多大？【解析】选取整体为研究对象。
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高中物理第十六章
第4节碰撞
★新课标要求
一、知识与技能
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，能应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。
二、过程与方法
通过体会碰撞中动量守恒、机械能守恒与否，让学生体会对未知物理现象进行研究的一种基本方法。
三、情感、态度与价值观
1.在研究的过程中，培养学生敢于发表个人见解，敢于探究的情感与态度．
2.体会探究过程的乐趣，激发学习的兴趣。
★教学重点：用动量守恒定律、机械能守恒定律讨论碰撞问题。
★教学难点：对各种碰撞问题的理解。
★教学方法：直观展示、问题引领、合作探究、练习深化。
★教学用具：多媒体课件、牛顿摆等。
★课时安排：1 课时
★教学过程
一、引入新课
通过多媒体课件引入
二、新课教学
（一）观察实验、分析现象，感知特点
1.演示牛顿摆碰撞实验，通过对碰撞现象的感知，引导学生从以下几个方面分析碰
撞现象。
（1）碰撞时物体相互作用持续的时间有什么特点？
（2）碰撞时物体相互作用的内力有什么特点，是否满足动量守恒定律？
（3）碰撞前后系统机械能的变化有什么特点，系统机械能会不会增加？
2.学生讨论得出碰撞有四大特点：
（1）作用时间极短。
（2）内力远大于外力。
满足动量守恒定律
（3）碰撞系统机械能不会增加
（4）碰撞瞬间没有发生位移。
3．学生亲手计算，分析碰撞前后机械能的变化
（1）质量为m的物块A以速度v与前方质量同为m静止的物块B发生正碰后，A物块立即静止，试求碰撞前后系统的动能大小。
（2）质量为m的物块A以速度v与质量同为m静止的物块B发生正碰后粘在一起共同运动,试求它们共同运动的速度以及碰撞前后系统动能的大小。
4．引出概念：弹性碰撞与非弹性碰撞，明确弹性碰撞过程机械能守恒，完全非弹性碰撞机械能损失最厉害，是非弹性碰撞的极端情况。
二、理论分析、实验验证，寻找规律
1．建立模型:
质量为的m1小球A以速度去对心正碰质量为m2静止的B球,已知两球在碰撞过程中无能量损失，试求碰后两球的速度v1和v2
2.分析计算
错误！未找到引用源。
（1）
错误！未找到引用源。
（2）
求解：
3．讨论：
（1）若m
1＝m
2
，则V
1
＝0，V
2
＝V
（等大的钢球相碰）
（2）若m
1>m
2
，则V
1
>0，V
2
>0
（3）若m
1»m
2
，则V
1
≈V
，V
2
≈2V（等大的钢球碰乒乓球）
（4）若m
1<m
2
，则V
1
<0，V
2
>0
（5）若m
1«m
2
，则V
1
≈－V
，V
2
≈0（等大的乒乓球碰钢球）
三、自主阅读、归纳推广，总结规律
1．学生阅读课本“对碰撞和非对心碰撞”和“散射”部分内容，思考回答下列问题。
（1）什么叫对心碰撞和非对心碰撞？
（2）非对心碰撞遵从动量守恒定律吗？
（3）非对心碰撞有可能是弹性碰撞吗？
（4）散射是碰撞现象吗？散射和宏观物体的碰撞有什么不同？
2．引导学生从速度和动量矢量性的角度解决P20“思考与讨论”中的问题。
3．引导学生总结碰撞现象的一般规律。
（1）碰撞过程遵循动量守恒定律。
（2）碰撞过程机械能不能增加，要么不变或者要么减少。
（3）碰撞要符合客观实际。
碰前：后面的小球1要追得上前面的小球2，要求错误！未找到引用源。
碰后：如果两球同向：错误！未找到引用源。
四、针对训练，巩固知识，深化规律
1．课本“思考与练习”第2题。
2．课本“思考与练习”第4题
3.在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等的速率相向而行，并发生碰撞，下列现象可能发生的是？
A．若两球质量相等，碰后以某一相等速率互相分开
B．若两球质量相等，碰后以某一相等速率同向而行
C．若两球质量不等，碰后以某一相等速率互相分开
D．若两球质量不等，碰后以某一相等速率同向而行
4．两个小球在光滑水平面沿同一直线运动，B球在前，A球在后，已知M
A =1㎏, M
B
=2
㎏,V
A =6m/s，V
B
=2m/s。
则当A、B碰撞后，A、B两球的速度可能是：
A、V
A 1=5m/s，V
B
1=2.5m/s
B、V
A 1=2m/s，V
B
1=4m/s
C、V
A 1=-4m/s，V
B
1=7m/s
D、V
A 1=7m/s，V
B
1=1.5m/s
六．小结
本节课，我们分析了碰撞的相关问题，知道碰撞的特点是作用时间极短，内力远大于外力且瞬间没有位移。
根据碰撞前后有无机械能损失把碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞；根据碰撞前速度与球心连线的关系把碰撞分为对心碰撞和非对心碰撞。
不管哪种碰撞类型，它们都要遵循动量守恒定律，机械能不增加和符合客观实际的规律。
七、作业布置
1．阅读课后“科学足迹”内容，了解碰撞对物质微观结构的认识中的贡献。
2．思考与练习中第1，3，5，6题。
八、板书设计
碰撞
一、碰撞特点
1．作用时间短，遵从动量守恒定律。
2．机械能不会增加
3．弹性碰撞和非弹性碰撞、完全非弹性碰撞。
二、简单弹性碰撞的讨论
三、碰撞现象的一般规律
（1）碰撞过程遵循动量守恒定律。
（2）碰撞过程机械能不能增加。
（3）碰撞要符合客观实际。
四、对心碰撞和非对心碰撞
五、散射现象。