16.4 碰撞 高中物理选修3-5优秀教案优秀教学设计【精品】 (6)
研读教材
确保每一位学生处于预习状态，要求在教材上划出重难点。
通读教材，作必要的标注，梳理出本节内容的大致知识体系。
PPT课件呈现学习目标
完成学案
巡视学生自主学习的进展，学生填写学案的情况。
尽可能多地独立完成学案内容，至少完成第一层级的内容。
结对交流
指导、倾听部分学生的交流，初步得出学生预习的效果情况。
课前
准备
相关图片、动量守恒摆
导学过程设计
程序设计
学习内容
教师行为
学生行为
媒体运用
新课导入
创设情境
碰撞是自然界中普遍存在的一种现象,大到宇宙中天体与天体之间的碰撞,小到微观世界粒子与粒子之间的碰撞,日常生活中,我们也随处可见各种各样的碰撞现象。那么,这些碰撞遵循哪些规律呢?本节课我们就来研究这个问题。
全体学生独立思考，独立完全，小组同学都完全后可交流讨论。
PPT课件
技能拓展
视学生基础和课堂时间、教学进度决定是否作要求
教师未提出要求的情况下学有余力的学生可自主完成
PPT课件
记录要点
教师可在学生完成后作点评
学生在相应的位置做笔记。
PPT课件
第四层级
知识总结
教师可根据实际情况决定有没有必要总结或部分点评一下。
就学案中教材诠释交流的内容与结对学习的同学交流。
第二层级
(小组讨论
小组展示
补充质疑
教师点评)
主题1：
探究碰撞中动能的损失
碰撞过程是物体之间相互作用时间非常短暂的一种特殊过程，由前一讲我们知道此种碰撞过程中动量守恒。碰撞过程中，物体没有宏观的位移，但每个物体的速度可在短暂的时间内发生改变，那么此种碰撞中物体的动能如何变化。
16.4碰撞
授课年级
高二
课题
§16.4碰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.了解微粒的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,能运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。
阅读教材相关内容，我们知道由于碰撞过程时间极短,系统内相互作用力远远大于外力,系统的动量守恒。碰撞过程中，系统的总动能只能不变或减少，不可能增加。
口头表述、碰撞中能量守恒实验
主题2：
探究一种特殊的弹性碰撞
在弹性力作用下，碰撞过程只产生机械能的转移，系统内无机械能的损失的碰撞，称为弹性碰撞。而当一个物体碰撞另一物体时，碰撞的物体突然静止，被碰撞的物体的速度等于碰撞它的物体的速度，这种碰撞就是我们今天要特别讲到的一种特殊的弹性碰撞。那么要发生这种碰撞的条件是什么呢？
学生就本节所学做一个自我总结，之后可小组交流讨论。
PPT课件呈现
感悟收获
注意有代表性的收集一些学生的体会，以便有针对性地调整教学方法。
根据自己的感受如实填写。
根据自己的思考找出解决方案。
课外拓展
无
板书设计
§16.4碰撞
碰撞
认真阅读教材“弹性碰撞与非弹性碰撞”标题下的第一个思考与讨论，总结出发生老师说的发生特殊弹性碰撞的条件：只有在两个质量完全相等的弹珠发生一维弹性碰撞时才能出现“定子”现象,即所谓的“交换速度”,碰后,碰撞弹珠的速度立即为零,而被碰弹珠以碰撞弹珠原来的速度运动。
相关微课、口头表述
第三层级
基本检测
根据具体情况与部分同学交流,掌握学生的能力情况.
学法指导
通过图片引导学生认识我们生活中各种各样的碰撞，用前面一讲中所学的内通对这些图片进行归类，找出其中动量守恒的碰撞事例，进一步巩固上节所学，进而进一步理解碰撞中能量的转化和守恒。
课程导学建议
重点难点
用动量守恒定律及机械能守恒定律讨论碰撞问题。
教学建议
本节课的教学重点是研究弹性碰撞和非弹性碰撞遵循的规律。教学中,首先要做好各种碰撞的演示实验;然后让学生根据教科书中的第一个“思考与讨论”,结合演示的各种碰撞现象,大胆猜测碰撞过程中机械能是否守恒,并自己列出方程,解出结果后,再去验证猜想;对于第二个“思考与讨论”,可让学生根据动量守恒定律列出一个方程,再引导学生根据机械能守恒定律,列出另一个方程,解出结果后,再分三种情况进行讨论。
16.4 碰撞 高中物理选修3-5优秀教案优秀教学设计【精品】 (5)
16.4 碰撞★新课标要求（一）知识与技能1．认识弹性碰撞与非弹性碰撞，认识对心碰撞与非对心碰撞2．了解微粒的散射（二）过程与方法通过体会碰撞中动量守恒、机械能守恒与否，体会动量守恒定律、机械能守恒定律的应用。
（三）情感、态度与价值观感受不同碰撞的区别，培养学生勇于探索的精神。
★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．★教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备★课时安排1 课时★教学过程（一）引入新课碰撞过程是物体之间相互作用时间非常短暂的一种特殊过程，因而碰撞具有如下特点：1．碰撞过程中动量守恒．提问：守恒的原因是什么？（因相互作用时间短暂，因此一般满足F内>>F外的条件）2．碰撞过程中，物体没有宏观的位移，但每个物体的速度可在短暂的时间内发生改变．3．碰撞过程中，系统的总动能只能不变或减少，不可能增加．提问：碰撞中，总动能减少最多的情况是什么？（在发生完全非弹性碰撞时总动能减少最多）熟练掌握碰撞的特点，并解决实际的物理问题，是学习动量守恒定律的基本要求．（二）进行新课一、弹性碰撞和非弹性碰撞1．弹性碰撞在弹性力作用下，碰撞过程只产生机械能的转移，系统内无机械能的损失的碰撞，称为弹性碰撞。
举例：通常情况下的钢球、玻璃球等坚硬物体之间的碰撞及分子、原子等之间的碰撞皆可视为弹性碰撞。
分析：物体m1以速度v1与原来静止的物体m2碰撞，若碰撞后他们的速度分别为v1/、v2/。
试根据动量守恒定律和能量守恒定律推导出v1/、v2/的表达式。
注意：弹性碰撞后的物体不发生永久性的形变，不裂成碎片，不粘在一起，不发生热传递及其他变化。
【例1】质量m1=10g的小球在光得的水平面上以v1=30cm／s的速度向右运动，恰遇上质量m2=50 g的小球以v2=10cm／s的速度向左运动。
碰撞后，小球m2恰好静止。
那么碰撞后小球m1的速度多大?方向如何?[解析]设v1的方向为正方向(向右)，则各球的速度为v1=30cm／s，v2= —10cm／s，v2/=0，据m1v1+m2v2＝m1v1 /+m2v2 /解得v1 /= —20cm／s，负号表示碰撞后m1的运动方向与v1的方向相反，即向左。
碰撞+教学设计 高二下学期物理人教版选修3-5
高二物理选修3-5第十六章动量守恒定律第四节碰撞教学目标：1.了解什么是弹性碰撞和非弹性碰撞2.知道什么是对心碰撞和非对心碰撞及散射现象3.会运用动量守恒定律分析、解决碰撞等相互作用的问题教学重点：运用动量守恒定律分析、解决碰撞等相互作用的问题教学难点：结合机械能守恒定律综合解题教学过程：一、导入新课、板书课题回顾：机械能守恒定律和动量守恒定律导入：碰撞是十分普遍的现象，特别是在了解微观粒子的结构与性质的过程中，，碰撞的研究起着重要的作用。
二、出示目标、明确任务1．明确弹性碰撞和非弹性碰撞的概念，清楚对心碰撞和非对心碰撞及散射现象2．掌握运用动量守恒定律分析、解决碰撞等相互作用的问题三、学生自学、独立思考阅读课本17.20页内容，找到书中的知识点、重点、困惑点四、自学指导、紧扣教材1.阅读课本17-19页弹性碰撞和非弹性碰撞部分①阅读课本17页思考与讨论和18页前两段，找到什么叫做弹性碰撞和非弹性碰撞。
②阅读18-19页思考与讨论，结合12页思考与讨论，运用能量（总动能）守恒，尝试推导一维弹性碰撞下，不同质量的两个物体运动状态会有什么样的变化？2.阅读课本19、20页对心碰撞和非对心碰撞以及散射部分①阅读课本19页内容，找到什么叫做正碰（对心碰撞）？什么叫做非对心碰撞？如何在一个方向上运用动量守恒定律？②尝试画出20页思考与讨论图中，A的速度方向。
③阅读散射部分，找到什么叫做散射，理解化学中金属晶体的电子气理论。
（温度升高，电导率降低）五、自学展示、精讲点拨1.弹性碰撞：如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞。
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。
②运用能量（总动能）守恒，尝试推导一维弹性碰撞下，不同质量的两个物体运动状态会有什么样的变化？2.正碰（对心碰撞）：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线在同一条直线上，碰撞之后两球的速度仍会沿着这条直线。
高中物理选修3-5教学设计4：16.4 碰撞教案
16.4碰撞★新课标要求（一）知识与技能1．知道弹性碰撞与非弹性碰撞，2．认识对心碰撞与非对心碰撞3．知道碰撞的特点和规律4．了解微粒的散射（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．★教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备、几个小球★课时安排1 课时★教学过程（一）引入新课师：课间大家观看的视频有一个共同的特点，同学们，是什么？生：是碰撞。
师：对了，碰撞是日常生活中极为常见的现象，这节课我们一起来分析碰撞、研究碰撞。
（二）新课教学一．观察碰撞，感知碰撞特点师：首先，我们来个课间精彩回顾，观察碰撞，感知碰撞特点。
第一幅：高速汽车碰撞，人根本反应不过来，说明碰撞的时间有什么特点？生：时间极短。
师：而车子严重变形，又说明什么？生：作用力很大。
师：碰撞过程车子还受其他外力，比如摩擦力，空气阻力，但与内力相比小很多。
换句话说，内力远大于外力，这是碰撞的二个特点。
师：如果时间极短，碰撞瞬间物体位移会怎么样？瞬间没有发生位移。
这是碰撞的第三个特点。
师：因此，碰撞有三大特点：1、作用时间极短2、内力远大于外力3、瞬间没有发生位移师：下面大家观察这两幅图，能从中获取什么信息？班长在哪，你从图中看出了什么？生：第一幅图是两个球碰后会在同一直线上，而第二幅图碰后两球不在同一直线上。
师：很好，请坐。
在物理学上，两球相碰后速度仍沿同一直线，称为正碰，也叫对心碰撞；另一种相碰后偏离球心连线叫做斜碰，也叫非对心碰撞。
二．提出疑问，激发探究兴趣师：接下来请大家观看一个碰撞实验，这个实验是1666年在英国皇家学会上表演的一个实验，在当时引起极大的轰动。
高中物理人教版选修3-5 16.4 碰撞公开课教学课件共22张PPT
谢谢！再见！
高中物理人教版选修3-5 16.4 碰撞公开课教学 课件共22张PPT
学习目标
1．了解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞。 2．了解对心碰撞和非对心碰撞。 3．了解微观粒子的碰撞---散射，体会理论对实践的指导作用，进一 步理解动量守恒定律的普适性。 4．会应用动量和能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题。
复习提问
1、动量守恒定律的内容及表达式是什么？
如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量 保持不变。
m1v 1 m2v 2 m1v 1 m2v 2
2、动量守恒定律成立的条件是什么？
动量守恒定律成立的条件 ： ⑴系统不受外力或者所受外力之和为零； ⑵系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计； ⑶系统在某一个方向上所受的合外力为零，那么该方向上动量守恒。 ⑷全过程的某一阶段系统受的合外力为零，那么该阶段系统动量守恒。
的小钢球 2 发生碰撞，碰撞前后球 1 的运动方向相反，将碰后球 1
的动能和动量大小分别记为 E1、p1，球 2 的动能和动量大小分别记
为 E2、p2，那么必A有BD(
)
A. E1 < E0 C. E2 > E0
B. p1 < p0 D. p2 > p0
2. 如下图的装置中，木块 B 与水平面间接触是光滑的，子弹 A 沿水平方向射 入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起 作为研究对象 (系统)，那么此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短
的整个过程中 ( B )源自A. 动量守恒，机械能守恒B. 动量不守恒，机械能不守恒
C. 动量守恒，机械能不守恒
D. 动量不守恒，机械能守恒
高中物理选修3-5优质学案：16.4碰撞
4 碰撞[学习目标] 1.知道弹性碰撞、非弹性碰撞的特点.2.能利用动量和能量的观点分析、解决一维碰撞的问题.3.了解对心碰撞和非对心碰撞的概念.4.了解粒子的散射现象，进一步理解动量守恒定律的普适性．一、弹性碰撞和非弹性碰撞 1．常见的碰撞类型(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．2．一维弹性碰撞分析：假设物体m 1以速度v 1与原来静止的物体m 2发生弹性碰撞，碰撞后它们的速度分别为v 1′和v 2′，碰撞中动量守恒：m 1v 1＝m 1v 1′＋m 2v 2′；碰撞中机械能守恒：12m 1v 12＝12m 1v 1′2＋12m 2v 2′2，解得：v 1′＝m 1－m 2m 1＋m 2v 1，v 2′＝2m 1m 1＋m 2v 1.二、对心碰撞和非对心碰撞 1．两类碰撞：(1)对心碰撞：碰撞前后，物体的动量在同一条直线上，也叫正碰． (2)非对心碰撞：碰撞前后，物体的动量不在同一条直线上． 2．散射(1)定义：微观粒子相互接近时并不像宏观物体那样“接触”而发生的碰撞．(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，所以多数粒子碰撞后飞向四面八方． [即学即用]1．判断下列说法的正误．(1)发生碰撞的两个物体，机械能一定是守恒的．( × )(2)碰撞后，两个物体粘在一起，动量一定不守恒，机械能损失最大．( × ) (3)发生对心碰撞的系统动量守恒，发生非对心碰撞的系统动量不守恒．( × )2．如图1所示，木块A 、B 的质量均为2kg ，置于光滑水平面上，B 与一水平轻质弹簧的一端相连，弹簧的另一端固定在竖直挡板上，A 以4m/s 的速度向B 运动，碰撞后两木块粘在一起运动，则两木块碰前的总动能为________J ，两木块碰后的总动能为________J ；A 、B 间碰撞为________(填“弹性”或“非弹性”)碰撞．弹簧被压缩到最短时，弹簧具有的弹性势能为________J.图1[答案] 16 8 非弹性 8[解析] A 、B 碰撞前的总动能为12m A v A 2＝16J ，A 、B 在碰撞过程中动量守恒，碰后粘在一起共同压缩弹簧的过程中机械能守恒．由碰撞过程中动量守恒得：m A v A ＝(m A ＋m B )v ，代入数据解得v ＝m A v A m A ＋m B ＝2m/s ，所以碰后A 、B 及弹簧组成的系统的总动能为12(m A ＋m B )v 2＝8J ，为非弹性碰撞．当弹簧被压缩至最短时，系统的动能为0，只有弹性势能，由机械能守恒得此时弹簧的弹性势能为8J.一、碰撞的特点和分类[导学探究] 如图2甲、乙所示，两个质量都是m 的物体，物体B 静止在光滑水平面上，物体A 以速度v 0正对B 运动，碰撞后两个物体粘在一起，以速度v 继续前进，两物体组成的系统碰撞前后的总动能守恒吗？如果不守恒，总动能如何变化？甲 乙图2[答案] 不守恒．碰撞时：m v 0＝2m v ，因此v ＝v 02E k1＝12m v 02，E k2＝12×2m v 2＝14m v 02.所以ΔE k ＝E k2－E k1＝14m v 02－12m v 02＝－14m v 02，即系统总动能减少了14m v 02.[知识深化]1．碰撞的特点(1)时间特点：碰撞现象中，相互作用的时间极短，相对物体运动的全过程可忽略不计． (2)相互作用力特点：在碰撞过程中，系统的内力远大于外力，所以动量守恒． 2．碰撞的分类 (1)弹性碰撞：①定义：碰撞过程中机械能守恒． ②规律：动量守恒：m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′机械能守恒：12m 1v 12＋12m 2v 22＝12m 1v 1′2＋12m 2v 2′2(2)非弹性碰撞①定义：碰撞过程中机械能不守恒．②规律：动量守恒：m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′ 机械能减少，损失的机械能转化为其他形成的能． |ΔE k |＝E k 初－E k 末＝Q (3)完全非弹性碰撞动量守恒：m 1v 1＋m 2v 2＝(m 1＋m 2)v 共 碰撞中机械能损失最多|ΔE k |＝12m 1v 12＋12m 2v 22－12(m 1＋m 2)v 共2.3．爆炸：一种特殊的“碰撞” 特点1：系统动量守恒． 特点2：系统动能增加．例1 在光滑的水平面上，质量为m 1的小球A以速率v 0向右运动．在小球的前方有一质量为m 2的小球B 处于静止状态，如图3所示．小球A 与小球B 发生弹性碰撞后，小球A 、B 均向右运动．且碰后A 、B 的速度大小之比为1∶4，求两小球质量之比m 1m 2.图3[答案] 2∶1[解析] 两球碰撞过程为弹性碰撞，以v 0的方向为正方向，由动量守恒定律得：m 1v 0＝m 1v 1＋m 2v 2由机械能守恒定律得：12m 1v 02＝12m 1v 12＋12m 2v 22由题意知：v 1∶v 2＝1∶4解得m 1m 2＝21.例2 如图4所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为m ＝1kg 的相同小球A 、B 、C ，现让A 球以v 0＝2m /s 的速度向着B 球运动，A 、B 两球碰撞后粘合在一起，两球继续向右运动并跟C 球碰撞，C 球的最终速度v C ＝1 m/s.求：图4(1)A、B两球跟C球相碰前的共同速度多大？(2)两次碰撞过程中一共损失了多少动能？[答案](1)1m/s(2)1.25J[解析](1)A、B相碰满足动量守恒，以v0的方向为正方向，有：m v0＝2m v1得两球跟C球相碰前的速度v1＝1m/s.(2)两球与C碰撞同样满足动量守恒，以v0的方向为正方向，有：2m v1＝m v C＋2m v2得两球碰后的速度v2＝0.5m/s，两次碰撞损失的动能|ΔE k|＝12m v02－12×2m v22－12m v C2＝1.25J.1．在碰撞过程中，系统的动量守恒，但机械能不一定守恒．2．完全非弹性碰撞(碰后两物体粘在一起)机械能一定损失(机械能损失最多)．例3一弹丸在飞行到距离地面5m高时仅有向右的水平速度v0＝2m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1.不计质量损失，取重力加速度g＝10 m/s2.则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是()[答案] B[解析] 弹丸爆炸瞬间内力远大于外力，故爆炸瞬间动量守恒．因两弹片均水平飞出，飞行时间t ＝2h g ＝1 s ，取向右为正方向，由水平速度v ＝xt知，选项A 中，v 甲＝2.5 m/s ，v 乙＝－0.5 m/s ；选项B 中，v 甲＝2.5 m/s ，v 乙＝0.5 m/s ；选项C 中，v 甲＝1 m/s ，v 乙＝2 m/s ；选项D 中，v 甲＝－1 m/s ，v 乙＝2 m/s.因爆炸瞬间动量守恒，故m v 0＝m 甲v 甲＋m 乙v 乙，其中m 甲＝34m ，m 乙＝14m ，v 0＝2 m/s ，代入数值计算知选项B 正确．二、弹性正碰模型[导学探究] 在光滑的水平轨道上，以初速度v 1运动的小球1与静止的小球2发生弹性对心碰撞，两小球的质量分别是m 1、m 2，碰撞后的速度分别是v 1′和v 2′，如图5所示．试求v 1′、v 2′的大小．图5[答案] 因为是弹性碰撞，则有 m 1v 1＝m 1v 1′＋m 2v 2′① 12m 1v 12＝12m 1v 1′2＋12m 2v 2′2② 由①②式得：v 1′＝m 1－m 2m 1＋m 2v 1v 2′＝2m 1m 1＋m 2v 1[知识深化]1．一动一静弹性正碰的结果： v 1′＝m 1－m 2m 1＋m 2v 1v 2′＝2m 1m 1＋m 2v 1(建议记住以上两个速度的表达式) 2．有关讨论：(1)若m 1＝m 2，v 1≠0，v 2＝0，则二者弹性正碰后，v 1′＝0，v 2′＝v 1，即二者碰后交换速度． (2)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．(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．例4如图6所示，ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道，BC段水平，AB段与BC段平滑连接，质量为m1的小球从高为h处由静止开始沿轨道下滑，与静止在轨道BC段上质量为m2的小球发生碰撞，碰撞后两球的运动方向处于同一水平线上，且在碰撞过程中无机械能损失．求碰撞后小球m2的速度大小v2.(重力加速度为g)图6[答案]2m 12ghm 1＋m 2[解析] 设m 1碰撞前的速度为v ，根据机械能守恒定律有m 1gh ＝12m 1v 2，解得v ＝2gh ①设碰撞后m 1与m 2的速度分别为v 1和v 2，根据动量守恒定律有m 1v ＝m 1v 1＋m 2v 2② 由于碰撞过程中无机械能损失 12m 1v 2＝12m 1v 12＋12m 2v 22③ 联立②③式解得v 2＝2m 1v m 1＋m 2④将①代入④得v 2＝2m 12ghm 1＋m 2针对训练1 在光滑水平面上有三个完全相同的小球，它们排成一条直线，2、3小球静止并靠在一起，1小球以速度v 0射向它们，如图7所示．设碰撞中不损失机械能，则碰后三个小球的速度分别是( )图7A ．v 1＝v 2＝v 3＝33v 0B ．v 1＝0，v 2＝v 3＝22v 0C ．v 1＝0，v 2＝v 3＝12v 0D ．v 1＝v 2＝0，v 3＝v 0[答案] D[解析] 由于1球与2球发生碰撞，时间极短，2球的位置来不及发生变化．这样2球对3球不产生力的作用，即3球不会参与1、2球碰撞，1、2球碰撞后立即交换速度，即碰后1球停止，2球速度立即变为v 0.同理分析，2、3球碰撞后交换速度，故D 正确．1．当遇到两物体发生碰撞的问题时，不管碰撞的环境如何，要首先想到利用动量守恒定律． 2．两质量相等的物体发生弹性正碰，速度交换．3．解题时，应注意将复杂过程分解为若干个简单过程(或阶段)，判断每个过程(或阶段)的动量守恒情况、机械能守恒情况．三、判断一个碰撞过程是否存在的依据1．动量守恒，即p1＋p2＝p1′＋p2′.2．总动能不增加，即E k1＋E k2≥E k1′＋E k2′或p122m1＋p222m2≥p1′22m1＋p2′22m2.3．速度要符合情景：碰撞后，原来在前面的物体的速度一定增大，且原来在前面的物体的速度大于或等于原来在后面的物体的速度，即v前′≥v后′.例5在光滑水平面上，一质量为m，速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后，A球的速度方向与碰撞前相反，则碰撞后B球的速度大小可能是()A．0.6v B．0.4v C．0.3v D．0.2v[答案] A[解析] A 、B 两球在水平方向上合外力为零，A 球和B 球碰撞的过程中动量守恒，设A 、B 两球碰撞后的速度分别为v 1、v 2，以v 的方向为正方向，由动量守恒定律有： m v ＝m v 1＋2m v 2，①假设碰后A 球静止，即v 1＝0， 可得v 2＝0.5v由题意可知A 被反弹，所以球B 的速度有： v 2>0.5v ②A 、B 两球碰撞过程能量可能有损失，由能量关系有： 12m v 2≥12m v 12＋12×2m v 22③ ①③两式联立得：v 2≤23v ④由②④两式可得：0.5v <v 2≤23v ，符合条件的只有0.6v ，所以选项A 正确，B 、C 、D 错误．针对训练2 如图8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6m /s ，B 球的速度是－2 m/s ，不久A 、B 两球发生了对心碰撞．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，下面的猜测结果一定无法实现的是( )图8A ．v A ′＝－2m/s ，vB ′＝6 m/sB ．v A ′＝2m/s ，v B ′＝2 m/sC ．v A ′＝1 m/s ，v B ′＝3 m/sD ．v A ′＝－3 m/s ，v B ′＝7 m/s [答案] D[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m A v A ＋m B v B ＝m A v A ′＋m B v B ′①，12m A v A 2＋12m B v B 2≥12m A v A ′2＋12m B v B ′2②，[答案]D中满足①式，但不满足②式，所以D 选项错误．1．一个符合实际的碰撞，一定是动量守恒，机械能不增加，满足能量守恒． 2．要灵活运用E k ＝p 22m 或p ＝2mE k ，E k ＝12p v 或p ＝2E kv 几个关系式．1．(碰撞的类型特点)现有甲、乙两滑块，质量分别为3m 和m ，以相同的速率v 在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞．已知碰撞后，甲滑块静止不动，那么这次碰撞是( ) A ．弹性碰撞 B ．非弹性碰撞C ．完全非弹性碰撞D ．条件不足，无法确定[答案] A[解析] 以甲滑块的运动方向为正方向，由动量守恒定律得：3m ·v －m v ＝0＋m v ′， 所以v ′＝2v碰前总动能E k ＝12×3m ·v 2＋12m v 2＝2m v 2碰后总动能E k ′＝12m v ′2＝2m v 2，E k ＝E k ′，所以A 正确．2．(碰撞的可能性分析)(多选)质量为1kg 的小球以4m/s 的速度与质量为2kg 的静止小球正碰，关于碰后的速度v 1′和v 2′，下面可能正确的是( ) A ．v 1′＝v 2′＝43m/sB ．v 1′＝3m /s ，v 2′＝0.5 m /sC ．v 1′＝1 m/s ，v 2′＝3 m/sD ．v 1′＝－1 m/s ，v 2′＝2.5 m/s [答案] AD[解析] 由碰撞前后总动量守恒m 1v 1＝m 1v 1′＋m 2v 2′和能量不增加E k ≥E k1′＋E k2′验证A 、B 、D 三项皆有可能．但B 项碰后后面小球的速度大于前面小球的速度，会发生第二次碰撞，不符合实际，所以A 、D 两项有可能．3．(弹性碰撞的特点)(多选)甲物体在光滑水平面上运动速度为v 1，与静止的乙物体相碰，碰撞过程中无机械能损失，下列结论正确的是( ) A ．乙的质量等于甲的质量时，碰撞后乙的速度为v 1 B ．乙的质量远远小于甲的质量时，碰撞后乙的速率是2v 1 C ．乙的质量远远大于甲的质量时，碰撞后甲的速率是v 1 D ．碰撞过程中甲对乙做的功大于乙动能的增量 [答案] ABC[解析] 由于碰撞过程中无机械能损失，故是弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可以解得两球碰后的速度v 1′＝m 1－m 2m 1＋m 2v 1，v 2′＝2m 1m 1＋m 2v 1.当m 1＝m 2时，v 2′＝v 1，A 对；当m 1≫m 2时，v 2′＝2v 1，B 对；当m 1≪m 2时，v 1′＝－v 1，C 对；根据动能定理可知D 错． 4．(多物体多过程的碰撞)如图9所示的三个小球的质量都为m ，B 、C 两球用水平轻弹簧连接后放在光滑的水平面上，A 球以速度v 0沿B 、C 两球球心的连线向B 球运动，碰后A 、B 两球粘在一起．问：图9(1)A 、B 两球刚刚粘合在一起的速度是多大？ (2)弹簧压缩至最短时三个小球的速度是多大？ (3)弹簧的最大弹性势能是多少？ [答案] (1)v 02 (2)v 03 (3)112m v 02[解析] (1)在A 、B 碰撞的过程中弹簧的压缩量是极其微小的，产生的弹力可完全忽略，即C球并没有参与作用，因此A 、B 两球组成的系统所受合外力为零，动量守恒，以v 0的方向为正方向，则有： m v 0＝2m v 1，解得v 1＝v 02.(2)粘合在一起的A 、B 两球向右运动，压缩弹簧，由于弹力的作用，C 球加速，速度由零开始增大，而A 、B 两球减速，速度逐渐减小，当三球相对静止时弹簧最短，此时三球速度相等．在这一过程中，三球和轻弹簧构成的系统动量守恒，以A 、B 两球刚刚粘合在一起的速度方向为正方向，有： 2m v 1＝3m v 2，解得v 2＝23v 1＝v 03.(3)当弹簧被压缩最短时，弹性势能E p 最大，即： E pm ＝12×2m v 12－12×3m v 22＝112m v 02.。
高中物理选修3-5教学设计5：16.4 碰撞教案
PPT课件呈现
感悟收获
注意有代表性的收集一些学生的体会，以便有针对性地调整教学方法。
根据自己的感受如实填写。
根据自己的思考找出解决方案。
课外拓展
无
板书设计
§16.4碰撞
碰撞
16.4碰撞
授课年级
高二
课题ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
§16.4碰撞
课程类型
新授课
课程导学目标
目标解读
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.了解微粒的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,能运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。
全体学生独立思考，独立完全，小组同学都完全后可交流讨论。
PPT课件
技能拓展
视学生基础和课堂时间、教学进度决定是否作要求
教师未提出要求的情况下学有余力的学生可自主完成
PPT课件
记录要点
教师可在学生完成后作点评
学生在相应的位置做笔记。
PPT课件
第四层级
知识总结
教师可根据实际情况决定有没有必要总结或部分点评一下。
学法指导
通过图片引导学生认识我们生活中各种各样的碰撞，用前面一讲中所学的内通对这些图片进行归类，找出其中动量守恒的碰撞事例，进一步巩固上节所学，进而进一步理解碰撞中能量的转化和守恒。
课程导学建议
重点难点
用动量守恒定律及机械能守恒定律讨论碰撞问题。
教学建议
本节课的教学重点是研究弹性碰撞和非弹性碰撞遵循的规律。教学中,首先要做好各种碰撞的演示实验;然后让学生根据教科书中的第一个“思考与讨论”,结合演示的各种碰撞现象,大胆猜测碰撞过程中机械能是否守恒,并自己列出方程,解出结果后,再去验证猜想;对于第二个“思考与讨论”,可让学生根据动量守恒定律列出一个方程,再引导学生根据机械能守恒定律,列出另一个方程,解出结果后,再分三种情况进行讨论。
高中物理人教版选修3-5学案设计 16.4《碰撞》
碰撞基础知识 基本技能1．碰撞的特点(1)碰撞的概念碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程。
(2)碰撞过程中的特点。
①时间特点：在碰撞现象中，相互作用时间很短。
②相互作用力特点：在相互作用过程中，相互作用力先是急剧增大，然后再急剧减小，平均作用力很大。
③动量守恒条件特点：系统的内力远远大于外力，所以，系统即使所受外力之和不为零，外力也可以忽略，系统的总动量守恒。
④位移特点：碰撞过程是在一瞬间发生的，时间极短，所以，在物体发生碰撞的瞬间，可忽略物体的位移。
可以认为物体在碰撞前后仍在同一位置。
⑤能量特点：碰撞过程中，一般伴随着机械能的损失，碰撞后系统的总动能要小于或等于碰撞前系统的总动能，即E k1′＋E k2′≤E k1＋E k2。
⑥速度特点：一般情况下，碰撞的两物体彼此不穿透对方，碰撞结束时，速度大的物体在前，速度小的物体在后，或二者速度相同，再或者两物体速度方向相反。
不存在后面物体速度大于前面物体速度的情况，这样意味着碰撞还未结束，仍在相互作用的过程中。
【例1】 在光滑水平面上有三个完全相同的小球，它们成一条直线，2、3小球静止，并靠在一起，1球以速度v 0射向它们，如图所示。
设碰撞中不损失机械能，则碰后三个小球的速度可能是( )A ．v 1＝v 2＝v 3＝13v 0B ．v 1＝0，v 2＝v 3＝12v 0C ．v 1＝0，v 2＝v 3＝12v 0D ．v 1＝v 2＝0，v 3＝v 0解析：由题设条件，三个小球在碰撞过程中总动量和总动能守恒。
若各球质量均为m ，则碰撞前系统总动量为mv 0，总动能应为12mv 20。
假如选项A 正确，则碰后总动量为33mv 0，这显然违反了动量守恒定律，故不可能。
假如选项B 正确，则碰后总动量为22mv 0，这也违反了动量守恒定律，故也不可能。
假如选项C 正确，则碰后总动量为mv 0，但总动能为14mv 20，这显然违反了动能守恒，故也不可能。
16.4 碰撞 高中物理选修3-5优秀教案优秀教学设计【精品】 (1)
目
标
检
测
1.如图所示，大小 相同的摆球a和b的质量分别为m和3m，摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触。现将摆球a向左边拉开一小角度后释放，若两球的碰撞是弹性的，下列判断正确的是()
A.第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等
B.第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等
C.第一次碰撞后，两球的最大摆角不相同
16.4 碰撞
课题
新授课：16. 4碰撞
课型
新授课
教学
重点
运用动量守恒定律和机械能守恒定律解决弹性碰撞问题
依据：根据普通高中物理课程标准及2019高中物理考纲中要求学生理解物理概念及物理规律的确切含义。
教学
难点
区分弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞
依据：根据普通高中物理课程标准及学生对新学习基本概念理解不好。
校对课前自主学习答案，进行自我批改，更正。
巡视检查学生完成情况。
由课代表上前校对答案更正。
校对课前自主学习知识点填空，加深基础知识记忆。
3分钟
1
承接结果环节
1、引入新课：生活中碰撞的实例。
2、弹性碰撞的概念。
1、提出问题
2、提出问题
补充问题
补充答案
1、学生通过碰撞实例分析弹性碰撞的概念。
2、学生根据问题讲解知识点
提升学生思考问题能力。
4分钟
4
目标
检测
环节
做检测习题
练习册，典型例题1变式1变式2
1、 巡视学生做答。
2、公布答案。
3、评价学生作答结果。
1、试题作答
2、解释答案。
3、自我批改。
4、订正答案。
验收学习目标是否达成
高中物理3-5碰撞教案[精品文档]
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。
高中物理人教版选修3-5教案设计 16.4《碰撞》
碰撞新课标要求（一）知识与技能1．认识弹性碰撞与非弹性碰撞，认识对心碰撞与非对心碰撞。
2．了解微粒的散射。
（二）过程与方法通过体会碰撞中动量守恒、机械能守恒与否，体会动量守恒定律、机械能守恒定律的应用。
（三）情感、态度与价值观感受不同碰撞的区别，培养学生勇于探索的精神。
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。
教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。
教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备课时安排1 课时教学过程（一）引入新课碰撞过程是物体之间相互作用时间非常短暂的一种特殊过程，因而碰撞具有如下特点：1．碰撞过程中动量守恒．提问：守恒的原因是什么？（因相互作用时间短暂，因此一般满足F内>>F外的条件）2．碰撞过程中，物体没有宏观的位移，但每个物体的速度可在短暂的时间内发生改变．3．碰撞过程中，系统的总动能只能不变或减少，不可能增加．提问：碰撞中，总动能减少最多的情况是什么？（在发生完全非弹性碰撞时总动能减少最多）熟练掌握碰撞的特点，并解决实际的物理问题，是学习动量守恒定律的基本要求．（二）进行新课1．展示投影片1，内容如下：如图所示，质量为M 的重锤自h 高度由静止开始下落，砸到质量为m 的木楔上没有弹起，二者一起向下运动．设地层给它们的平均阻力为F ，则木楔可进入的深度L 是多少？组织学生认真读题，并给三分钟时间思考．（1）提问学生解题方法，可能出现的错误是：认为过程中只有地层阻力F 做负功使机械能损失，因而解之为Mg （h +L ）+mgL -FL =0．将此结论写在黑板上，然后再组织学生分析物理过程．（2）引导学生回答并归纳：第一阶段，M 做自由落体运动机械能守恒．m 不动，直到M 开始接触m 为止．再下面一个阶段，M 与m 以共同速度开始向地层内运动．阻力F 做负功，系统机械能损失．提问：第一阶段结束时，M 有速度，gh v M 2=，而m 速度为零。