1.5 弹性碰撞与非弹性碰撞 导学案 高中物理人教版(2019)选择性必修第一册

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1.5 弹性碰撞与非弹性碰撞 导学案 高中物理人教版(2019)选择性必修第一册

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1.5弹性碰撞与非弹性碰撞导学案
年级 班 姓名 物理备课组 主备人
【学习目标】:
教学目标
(1)了解弹性碰撞和非弹性碰撞
(2)会分析具体事例中的碰撞及其特点
(3)会用动量、能量的观念解决生产生活中与一维碰撞相关的实际问题
【课前预习】:
认真阅读课本22-24页
【情境导入】
观察和分析课件中展示的生活中常见的碰撞现象,思考:
问题一:上述碰撞情境中,动量守恒吗?系统能能量又是如何变化的?
【自主学习】
一、弹性碰撞和非弹性碰撞
学生活动一:根据前面所学知识,分析和总结碰撞的特点。
小结:碰撞过程作用时间 ,相互作用力 ,内力远大于外力,所以碰撞过程 。
学生活动二、从能量的角度研究碰撞前后物体动能的变化情况,对碰撞进行分类。
问题探究一:牛顿摆现象动量守恒,总动能保持不变吗?
问题探究二、回顾本章第一节1.1—2所示的实验,三个不同的实验代表了三种不同的碰撞方式,是否都满足像牛顿摆一样的碰撞规律?
探究结论:
动量守恒,总动能保持不变
碰撞
动量守恒,总动能减少(有动能损失)
规律小结:碰撞可按能量损失情况分类
1.弹性碰撞
(1)概念:碰撞过程中机械能守恒,这样的碰撞叫做弹性碰撞。
(2)特点: , 。
(3)规律:
2.非弹性碰撞
(1)概念:如果系统在碰撞后动能减少,这类碰撞叫作非弹性碰撞。
(2)特点: , (如橡皮泥球碰撞时,它们的碰撞是非弹性碰撞。)
(3)规律:
分类
①完全非弹性碰撞:
②非完全弹性碰撞:
二、弹性碰撞的实例分析
1.在弹性碰撞过程中小球既满足动量守恒,又满足动能守恒。若物体m1以速度v1与静止的物体m2发生一维弹性碰撞,碰撞后的速度分别为和,
(1)根据弹性碰撞规律列出上述问题中的有关方程,解出两物体碰撞后的速度和
(2)交流讨论计算此方程组的结果,并讨论不同情景下方程解的物理意义。
①若m1>m2 ; ②若m1=m2
③若m1<m2 ; ④若m1>> m2
⑤若m1<< m2
探究结论:
①若m1=m2 ,
②若m1>m2
③若m1<m2 ,
④若m1>> m2,
⑤若m1<< m2,
2.正碰
(1)定义:
(2)特点:
3.自行阅读科学与方法部分“抽象与概括”部分内容
【补充练习】
1.(多选)甲物体在光滑水平面上运动速度为v1,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v1
B.乙的质量远远小于甲的质量时,碰撞后乙的速度是2v1
C.乙的质量远远大于甲的质量时,碰撞后甲的速度是-v1
D.碰撞过程中甲对乙做的功大于乙动能的增量
2、质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一条直线、在同一方向上运动,A球的动量pA=9 kg·m/s,B球的动量pB=3 kg·m/s。A球追上B球时发生碰撞,则A、B两球碰撞后的动量可能是(  )
A.pA′=6 kg·m/s,pB′=6 kg·m/s
B.pA′=8 kg·m/s,pB′=4 kg·m/s
C.pA′=-2 kg·m/s,pB′=14 kg·m/s
D.pA′=-4 kg·m/s,pB′=17 kg·m/s
3、在光滑的水平面上有三个完全相同的小球,它们在同一条直线上,2、3小球静止,并靠在一起,1小球以速度v0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值是(  )
A.v1=v2=v3= v0 B.v1=0,v2=v3=v0
C.v1=0,v2=v3=v0 D.v1=v2=0,v3=v0
4(多选)如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为mB=2mA,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6 kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4kg·m/s, 则( )
A.该碰撞为弹性碰撞
B.该碰撞为非弹性碰撞
C.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5
D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1:10
5.两球做相向运动,碰撞后两球变为静止,则碰撞前两球( )
A.质量一定相等
B.动能一定相等
C.动量大小一定相等
D.以上均不正确
6.在光滑的水平面上有A、B两球,其质量分别为mA、mB,两球在t0时刻发生正碰,并且在碰撞过程中无机械能损失,两球在碰撞前后的速度—时间图象如图所示,下列关系式正确的是( )
A.mA>mB    B.mAC.mA=mB D.无法判断
7.如图甲所示,在光滑水平面上的A、B两个小球发生正碰,两小球的质量分别为m1和m2,图乙为它们碰撞前后的x-t图像。已知m1=0.1kg。由此可以判断 (  )
A.碰前B静止,A向右运动
B.碰后B和A都向右运动
C.由动量守恒可以算出m2=0.3 kg
D.碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能
E.此碰撞属于非弹性碰撞
8.一个质量为m、速度v=10m/s的塑料球与静止的质量为4m的钢球发生碰撞,碰撞是弹性的,求碰后两球的的速度v1、v2.
9.如图所示,光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接,A的质量为m。开始时橡皮筋松弛,B静止,给A向左的初速度v0。一段时间后,B与A同向运动发生碰撞并粘在一起。碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍,也是碰撞前瞬间B的速度的一半。
求:(1)B的质量;
(2)碰撞过程中A、B系统机械能的损失。

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