高中物理 第一章 碰撞与动量守恒 第1节 碰撞教学案 教科版选修3-5

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1、第1节碰__撞(对应学生用书页码P1)一、碰撞现象1．碰撞做相对运动的两个(或几个)物体相遇而发生相互作用，运动状态发生改变的过程。2．碰撞特点(1)时间特点：在碰撞过程中，相互作用时间很短。(2)相互作用力特点：在碰撞过程中，相互作用力远远大于外力。(3)位移特点：在碰撞过程中，物体发生速度突变时，位移极小，可认为物体在碰撞前后仍在同一位置。试列举几种常见的碰撞过程。提示：棒球运动中，击球过程；子弹射中靶子的过程；重物坠地过程等。二、用气垫导轨探究碰撞中动能的变化1．实验器材气垫导轨，数字计时

2、器、滑块和光电门，挡光条和弹簧片等。2．探究过程(1)滑块质量的测量仪器：天平。(2)滑块速度的测量仪器：挡光条及光电门。(3)数据记录及分析，碰撞前、后动能的计算。三、碰撞的分类1．按碰撞过程中机械能是否损失分为：(1)弹性碰撞：碰撞过程中动能不变，即碰撞前后系统的总动能相等，Ek1＋Ek2＝Ek1′＋Ek2′。(2)非弹性碰撞：碰撞过程中有动能损失，即动能不守恒，碰撞后系统的总动能小于碰撞前系统的总动能。Ek1′＋Ek2′＜Ek1＋Ek2。(3)完全非弹性碰撞：碰撞后两物体黏合在一起，具有相

3、同的速度，这种碰撞动能损失最大。2．按碰撞前后，物体的运动方向是否沿同一条直线可分为：(1)对心碰撞(正碰)：碰撞前后，物体的运动方向沿同一条直线。(2)非对心碰撞(斜碰)：碰撞前后，物体的运动方向不在同一直线上非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。。(高中阶段只研究正碰)。(对应学生用书页码P1)探究一维碰撞中的不变量1.探究方案方案一：利用气垫导轨实现一维碰撞(1)质量的测量

4、：用天平测量。(2)速度的测量：v＝，式中Δx为滑块(挡光片)的宽度，Δt为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间。(3)各种碰撞情景的实现：利用弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥设计各种类型的碰撞，利用滑块上加重物的方法改变碰撞物体的质量。方案二：利用等长悬线悬挂等大小球实现一维碰撞(1)质量的测量：用天平测量。(2)速度的测量：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小球的速度，测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度。(3)不同碰撞情况的实现：用贴胶布的方法

5、增大两球碰撞时的能量损失。方案三：利用小车在光滑桌面上碰撞另一静止小车实现一维碰撞。(1)质量的测量：用天平测量。(2)速度的测量：v＝，Δx是纸带上两计数点间的距离，可用刻度尺测量。Δt为小车经过Δx所用的时间，可由打点间隔算出。2．实验器材方案一：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥。方案二：带细线的摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。方案三：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥。3．实验步骤不论采用

6、哪种方案，实验过程均可按实验方案合理安排，参考步骤如下：(1)用天平测相关质量。(2)安装实验装置。(3)使物体发生碰撞。(4)测量或读出相关物理量，计算有关速度。(5)改变碰撞条件，重复步骤(3)、(4)。非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。(6)进行数据处理，通过分析比较，找出碰撞中的守恒量。(7)整理器材，结束实验。4．数据处理为了探究碰撞中的不变量，将实验中测得的物理量

7、填入如下表格碰撞前碰撞后质量m1m2m1m2速度v1v2v1′v2′mvm1v1＋m2v2m1v1′＋m2v2′mv2m1v12＋m2v22m1v1′2＋m2v2′2v1/m1＋v2/m2v1′/m1＋v2′/m2经过验证后可知，在误差允许的范围内，碰撞前后不变的量是物体的质量与速度的乘积，即m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。1．如图111所示为用气垫导轨实验探究碰撞中的不变量的实验装置，遮光片D在运动过程中的遮光时间Δt被光电计时器自动记录下来。在某次实验中，滑块1和滑块2质量分别为

8、m1＝0.240kg、m2＝0.220kg，滑块1运动起来，向着静止的导轨上的滑块2撞去，碰撞之前滑块1的挡光片经过光电门时，光电计时器自动记录下来的时间Δt＝110.7ms。碰撞之后，滑块1和滑块2粘连在一起，挡光片通过光电门的时间Δt′＝214.3ms，已知两滑块上的挡光板的宽度都是Δx＝3cm，问：图111(1)碰撞前后两滑块各自的质量与速度乘积之和相等吗，即m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′成立吗？(2)碰撞前后两滑块各自的质量与速度平方乘积之和相等吗，即m1v12＋m2v22＝