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1、江西省宜春市宜春中學高中物理 第16章 碰撞現(xiàn)象教學案2 新人教版選修3-5
一、導(本節(jié)課的重、難點)
1、碰撞現(xiàn)象中的動量守恒的分析
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守恒
二、思(自學深思要掌握的知識點)
1、碰撞中為什么動量會守恒?
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能守恒?解題中如何運用它進行分析?
三、議(小組合作共同學習知識點)
V1
V2
例1、在一條光滑的水
2、平槽上,如圖示,有AB兩個小球,分別以V1V2的速度同向運動,當AB兩球發(fā)生彈性碰撞后又分別以V1’和V2’的速度運動,設兩小球的質量分別為m1m2,求兩小球碰撞后各自的速度為V1’V2’。
解得:
一、 當兩球質量相等時,有( );則兩小球出現(xiàn)( )的現(xiàn)象
二、 當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,若兩球質量m1>m2,則兩球均沿初速度方向運動
若兩球質量m1
3、 )速度繼續(xù)沿同一方向運動
例2、質量為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量為2m的小球B發(fā)生正碰,碰撞后,A球的動能變?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動,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的質量比為3∶2
B.A、B作用前后總動量守恒
C.A、B作用前后總動量不守恒
D.A、B作用前后總動能不變
例4、小球A和B的質量分別為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,設所有的碰撞都是彈性的,碰撞時間極短,求小球AB碰后B上升的最大高度?
四、展(學生展示、質疑、挑戰(zhàn)、糾錯、補充)
五、評(教師對知識點進行梳理形成網絡)
1、碰撞過程中動量守恒原則
2、碰撞后總動能不增加原則
3、速度要符合物理情景
六、檢(檢測反饋)
1、一個物體靜置于光滑水平面上,外面扣一質量為M的盒子,如圖6-10所示.現(xiàn)給盒子一初速度v0,此后,盒子運動的vt圖象呈周期性變化,如圖6-11所示.請據此求盒內物體的質量.
圖6-10
圖6-11
Q
A
B
O
P
2
5、、在光滑的水平面上,質量為m1的小球A以速度V0向右運動,在小球A的前方O點有一質量為m2的小球B處于靜止狀態(tài),如圖示,小球A與小球B發(fā)生正碰后均向右運動,小球B被在Q點處的墻壁彈回后與小球A在P點相遇,PQ=1.5PO,假設小球間的碰撞及小球與墻壁間的碰撞都是彈性碰撞,求兩小球質量之比?
3、如圖示,大小相同的擺球ab的質量分別為m和3m,擺長相同,并排懸掛,平衡時兩球剛好接觸,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,兩球在各自的平衡位置
4、如圖3所示,質量為m的由絕緣材料制成的球與質量為M=19m的金屬球并排懸掛?,F(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,金屬球將于再次碰撞前停在最低點處。求經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,放著一個靜止的彈簧振子,它由一輕彈簧兩端各聯(lián)結一個小球構成,兩小球質量相等。現(xiàn)突然給左端
7、小球一個向右的速度u0,求彈簧第一次恢復到自然長度時,每個小球的速度。
⑵如圖4乙,將N個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,靜止在適當位置上,這時它的彈性勢能為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,任其自由運動,當它第一次恢復到自然長度時,剛好與振子2碰撞,此后,繼續(xù)發(fā)生一系列碰撞,每個振子被碰后剛好都是在彈簧第一次恢復到自然長度時與下一個振子相碰。求所有可能的碰撞都發(fā)生后,每個振子彈性勢能的最大值。已知本題中兩球發(fā)生碰撞時,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