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1、江西省宜春市宜春中學(xué)高中物理 第16章 碰撞現(xiàn)象教學(xué)案2 新人教版選修3-5
一、導(dǎo)(本節(jié)課的重、難點(diǎn))
1、碰撞現(xiàn)象中的動(dòng)量守恒的分析
2、碰撞現(xiàn)象中的能量分析
3、知道彈性碰撞、非彈性碰撞、完全非彈性碰撞的區(qū)別
4、了解對心碰撞和非對心碰撞
5、會分析彈性碰撞中的兩個(gè)守恒
二、思(自學(xué)深思要掌握的知識點(diǎn))
1、碰撞中為什么動(dòng)量會守恒?
2、什么是對心碰撞和非對心碰撞?散射現(xiàn)象是什么?
3、什么是彈性碰撞、非彈性碰撞、完全非彈性碰撞?
4、如何理解彈性碰撞中動(dòng)能守恒?解題中如何運(yùn)用它進(jìn)行分析?
三、議(小組合作共同學(xué)習(xí)知識點(diǎn))
V1
V2
例1、在一條光滑的水
2、平槽上,如圖示,有AB兩個(gè)小球,分別以V1V2的速度同向運(yùn)動(dòng),當(dāng)AB兩球發(fā)生彈性碰撞后又分別以V1’和V2’的速度運(yùn)動(dòng),設(shè)兩小球的質(zhì)量分別為m1m2,求兩小球碰撞后各自的速度為V1’V2’。
解得:
一、 當(dāng)兩球質(zhì)量相等時(shí),有( );則兩小球出現(xiàn)( )的現(xiàn)象
二、 當(dāng)m2球開始靜止,m1球以V1速度碰撞,則碰撞后,兩球的速度分別為:
三、 在第二種情況下,若兩球質(zhì)量m1>m2,則兩球均沿初速度方向運(yùn)動(dòng)
若兩球質(zhì)量m1
3、 )速度繼續(xù)沿同一方向運(yùn)動(dòng)
例2、質(zhì)量為m的小球A在光滑的水平面上以速度v與靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為2m的小球B發(fā)生正碰,碰撞后,A球的動(dòng)能變?yōu)樵瓉淼?/9,那么碰撞后B球的速度大小可能是( )
A. B. C. D.
例3、A、B兩物體在光滑水平面上沿同一直線運(yùn)動(dòng),圖6-4表示發(fā)生碰撞前后的vt圖線,由圖線可以判斷( )
圖6-4
A.A、B的質(zhì)量比為3∶2
B.A、B作用前后總動(dòng)量守恒
C.A、B作用前后總動(dòng)量不守恒
D.A、B作用前后總動(dòng)能不變
例4、小球A和B的質(zhì)量分別為mA和mB,且mA>mB,在某高處將A和B先后從靜止釋放,小球A與水平地面
4、碰撞后向上彈回,在釋放處下方與釋放處距離為H的地方恰好與正在下落的小球B發(fā)生正碰,設(shè)所有的碰撞都是彈性的,碰撞時(shí)間極短,求小球AB碰后B上升的最大高度?
四、展(學(xué)生展示、質(zhì)疑、挑戰(zhàn)、糾錯(cuò)、補(bǔ)充)
五、評(教師對知識點(diǎn)進(jìn)行梳理形成網(wǎng)絡(luò))
1、碰撞過程中動(dòng)量守恒原則
2、碰撞后總動(dòng)能不增加原則
3、速度要符合物理情景
六、檢(檢測反饋)
1、一個(gè)物體靜置于光滑水平面上,外面扣一質(zhì)量為M的盒子,如圖6-10所示.現(xiàn)給盒子一初速度v0,此后,盒子運(yùn)動(dòng)的vt圖象呈周期性變化,如圖6-11所示.請據(jù)此求盒內(nèi)物體的質(zhì)量.
圖6-10
圖6-11
Q
A
B
O
P
2
5、、在光滑的水平面上,質(zhì)量為m1的小球A以速度V0向右運(yùn)動(dòng),在小球A的前方O點(diǎn)有一質(zhì)量為m2的小球B處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖示,小球A與小球B發(fā)生正碰后均向右運(yùn)動(dòng),小球B被在Q點(diǎn)處的墻壁彈回后與小球A在P點(diǎn)相遇,PQ=1.5PO,假設(shè)小球間的碰撞及小球與墻壁間的碰撞都是彈性碰撞,求兩小球質(zhì)量之比?
3、如圖示,大小相同的擺球ab的質(zhì)量分別為m和3m,擺長相同,并排懸掛,平衡時(shí)兩球剛好接觸,現(xiàn)將擺球a向左邊拉開一小角度后釋放,若兩球的碰撞是彈性的,下列判斷正確的是( )
A、第一次碰撞后的瞬間,兩球的速度大小相等
B、第一次碰撞后的瞬間,兩球的動(dòng)量大小相等
C、第一次
6、碰撞后,兩球的最大擺角不同
D、發(fā)生第二次碰撞時(shí),兩球在各自的平衡位置
4、如圖3所示,質(zhì)量為m的由絕緣材料制成的球與質(zhì)量為M=19m的金屬球并排懸掛。現(xiàn)將絕緣球拉至與豎直方向成θ=60°的位置自由釋放,下擺后在最低點(diǎn)處與金屬球發(fā)生彈性碰撞。在平衡位置附件存在垂直于紙面的磁場。已知由于磁場的阻尼作用,金屬球?qū)⒂谠俅闻鲎睬巴T谧畹忘c(diǎn)處。求經(jīng)過幾次碰撞后絕緣球偏離豎直方向的最大角度將小于45°。
5、⑴如圖4甲,在光滑水平長直軌道上,放著一個(gè)靜止的彈簧振子,它由一輕彈簧兩端各聯(lián)結(jié)一個(gè)小球構(gòu)成,兩小球質(zhì)量相等?,F(xiàn)突然給左端
7、小球一個(gè)向右的速度u0,求彈簧第一次恢復(fù)到自然長度時(shí),每個(gè)小球的速度。
⑵如圖4乙,將N個(gè)這樣的振子放在該軌道上。最左邊的振子1被壓縮至彈簧為某一長度后鎖定,靜止在適當(dāng)位置上,這時(shí)它的彈性勢能為E0。其余各振子間都有一定的距離?,F(xiàn)解除對振子1的鎖定,任其自由運(yùn)動(dòng),當(dāng)它第一次恢復(fù)到自然長度時(shí),剛好與振子2碰撞,此后,繼續(xù)發(fā)生一系列碰撞,每個(gè)振子被碰后剛好都是在彈簧第一次恢復(fù)到自然長度時(shí)與下一個(gè)振子相碰。求所有可能的碰撞都發(fā)生后,每個(gè)振子彈性勢能的最大值。已知本題中兩球發(fā)生碰撞時(shí),速度交換,即一球碰后的速度等于另一球碰前的速度。
……
1 2 3 4 N
左
左
右
右
圖4甲
圖4乙2-16