高中物理 16.4 碰撞学案(新人教版)选修.doc

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1、课时16. 4　碰　　撞　　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。　　1. 弹性碰撞和非弹性碰撞(1)弹性碰撞碰撞过程中，碰撞前后系统①动量和②机械能都守恒，这样的碰撞称为弹性碰撞。(2)非弹性碰撞碰撞过程中，碰撞前后

2、系统③动量守恒，④机械能不守恒的碰撞称为非弹性碰撞。(3)完全非弹性碰撞碰撞后两个物体粘在一起，具有共同的速度，其动能损失最大。2. 对心碰撞和非对心碰撞(1)对心碰撞两球碰撞时，碰撞之前球的运动⑤速度与⑥两球心的连线在同一条直线上，碰撞之后两球的速度仍沿着这条直线，这种碰撞称为对心碰撞，也叫正碰。(2)非对心碰撞两球碰撞时，碰撞之前的运动速度与两球心的连线⑦不在同一条直线上，碰撞之后两球的速度都会偏离原来两球心的连线，这种碰撞称为非对心碰撞，也叫斜碰。3. 散射在粒子物理和核物理中，常常使一束粒子射入物体

3、，粒子与物体中的微粒碰撞。这些微观粒子相互接近时并不发生⑧直接接触，这种微观粒子的碰撞叫作散射。　　主题1：探究碰撞中动能的损失问题：阅读教材中“弹性碰撞和非弹性碰撞”部分的内容，回答下列问题。(1)在教材图16. 4-1(碰撞后两个物体结合在一起，碰撞过程中能量守恒吗？)的实验中，以两个物体为系统，碰撞前后系统总动量守恒吗？为什么？(2)碰撞前系统的总动能是多少？碰撞后系统总动能是多少？(3)请讨论系统减少的动能的去向。　　主题2：探究一种特殊的弹性碰撞问题：阅读教材中“思考与讨论”部分的内容，回答下列问

4、题。(1)请分析在怎样的条件下才能打出以上情景中所说到的“定子”，被碰弹珠获得的速度与碰撞弹珠原来的速度有什么关系。(2)谈谈生活中有什么例子与教材中谈到的“m1≪m2”和“m1≫m2”情形相似，根据生活经验，说说教材中的理论分析得出的结论是否与实际相符。1. (考查对心碰撞与斜碰)冰壶运动深受观众喜爱，很多观众都还记得2014年2月第22届索契冬奥会上中国队员投掷冰壶的镜头。在某次投掷中，冰壶甲运动一段时间后与对方静止的冰壶乙发生正碰，如图所示。若两冰壶质量相等，则碰后两冰壶最终停止的位置，可能是图中的(

5、　　)2. (考查对数学图象与动量守恒定律的应用)A、B两物体发生正碰，碰撞前后物体A、B都在同一条直线上运动，其位移—时间图象如图中ADC和BDC所示，由图可知物体A、B的质量之比为(　　)A. 1∶1B. 1∶2C. 1∶3D. 3∶13. (考查碰撞发生后速度的可能性)在光滑水平面上，滑块A的质量mA=8kg，它以vA=5m/s的速度撞击静止的滑块B，滑块B的质量mB=2kg，下面给出的碰撞后的速度可能的是(　　)A. vA'=3m/s，vB'=8m/s　　　　　　　　B. vA'=2m/s，vB'=

6、12m/sC. vA'=4m/s，vB'=4m/sD. vA'=3m/s，vB'=6m/s4. (考查类弹性碰撞中的能量)如图所示，质量分别为mA和mB的滑块之间用轻质弹簧相连，水平地面光滑。mA、mB原来静止，在瞬间给mB一很大的冲量，使mB获得初速度v0，则在以后的运动中，弹簧的最大弹性势能是多少？　　拓展一：碰撞过程的系统选取1. 如图所示，在质量为M的小车上挂有一单摆，摆球的质量为m0，小车和单摆以恒定速度v沿光滑水平地面运动，与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞，碰撞时间极短，在此碰撞过程中，

7、下列说法可能正确的是(　　)A. 小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为v1、v2、v3，满足(M+m0)v=Mv1+mv2+m0v3B. 摆球的速度不变，小车和木块的速度变为v1和v2，满足Mv=Mv1+mv2C. 摆球的速度不变，小车和木块的速度都变为u，满足Mv=(M+m)uD. 小车和摆球的速度都变为v1，木块的速度变为v2，满足(M+m0)v=(M+m0)v1+mv2　　拓展二：弹性碰撞规律的应用2. 在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速度v0向右运动。在小球A的前方O点有一质量为m2的小

8、球B处于静止状态，如图所示。小球A与小球B发生正碰后小球A、B均向右运动。小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇，PQ=1. 5PO。假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性碰撞，求两小球质量之比m1∶m2。　　拓展三：碰撞发生的可能性3. A、B两小球在光滑水平面上沿同一直线同方向运动，其动量分别为pA=5kg·m/s、pB=7kg·m/s，若A追上B后与B碰撞，碰后B的动量pB'=10kg·m/