高中物理 《科學(xué)探究-一維彈性碰撞》教案 魯科版選修3-5

1、第三節(jié)第三節(jié)科學(xué)探究――一維彈性碰撞科學(xué)探究――一維彈性碰撞三維教學(xué)目標(biāo)三維教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能、知識與技能（1）認(rèn)識彈性碰撞與非彈性碰撞，認(rèn)識對心碰撞與非對心碰撞；（2）了解微粒的散射。2、過程與方法：、過程與方法：通過體會碰撞中動量守恒、機械能守恒與否，體會動量守恒定律、機械能守恒定律的應(yīng)用。3、情感、態(tài)度與價值觀：、情感、態(tài)度與價值觀：感受不同碰撞的區(qū)別，培養(yǎng)學(xué)生勇于探索的精神。教學(xué)重點：教學(xué)重點：用動量守恒定律、機械能守恒定律

2、討論碰撞問題教學(xué)難點：教學(xué)難點：對各種碰撞問題的理解教學(xué)方法：教學(xué)方法：教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。教學(xué)用具：教學(xué)用具：投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備（一）引入新課（一）引入新課碰撞過程是物體之間相互作用時間非常短暫的一種特殊過程，因而碰撞具有如下特點：（1）碰撞過程中動量守恒。提問：提問：守恒的原因是什么？（因相互作用時間短暫，因此一般滿足F內(nèi)F外的條件）（2）碰撞過程中，物體沒有宏觀的位移，但每個物體的速度可在短暫的時間內(nèi)發(fā)生改變。

3、（3）碰撞過程中，系統(tǒng)的總動能只能不變或減少，不可能增加。提問：提問：碰撞中，總動能減少最多的情況是什么？（在發(fā)生完全非彈性碰撞時總動能減少最多）（二）進(jìn)行新課（二）進(jìn)行新課1、展示投影片、展示投影片1，內(nèi)容如下：，內(nèi)容如下：如圖所示，質(zhì)量為M的重錘自h高度由靜止開始下落，砸到質(zhì)量為m的木楔上沒有彈起，二者一起向下運動設(shè)地層給它們的平均阻力為F，則木楔可進(jìn)入的深度L是多少？組織學(xué)生認(rèn)真讀題，并給三分鐘時間思考。（1）提問學(xué)生解題方法：）

4、提問學(xué)生解題方法：可能出現(xiàn)的錯誤是：認(rèn)為過程中只有地層阻力F做負(fù)功使機械能損失，因而解之為Mg（hL）mgLFL=0。（2）歸納：）歸納：第一階段，M做自由落體運動機械能守恒，m不動，直到M開始接觸m為止。再下面一個階段，M與m以共同速度開始向地層內(nèi)運動，阻力F做負(fù)功，系統(tǒng)機械能損失。提問：提問：第一階段結(jié)束時，M有速度，ghvM2?，而m速度為零。下一階段開始時，M與m就具有共同速度，即m的速度不為零了，這種變化是如何實現(xiàn)的呢？（在上

5、述前后兩個階段中間，還有一個短暫的階段，在這個階段中，M和m發(fā)生了完全非彈性碰撞，這個階段中，機械能（動能）是有損失的）歸納：歸納：①系統(tǒng)動量守恒；②系統(tǒng)的總動能不能增加；③系統(tǒng)總能量的減少量不能大于發(fā)生完全非彈性碰撞時的能量減少量；④碰撞中每個物體動量的增量方向一定與受力方向相同；⑤如碰撞后向同方向運動，則后面物體的速度不能大于前面物體的速度。（2）提問：）提問：題目僅給出兩球的動量，如何比較碰撞過程中的能量變化？（幫助學(xué)生回憶mpE

6、k22?的關(guān)系）（3）提問：）提問：題目沒有直接給出兩球的質(zhì)量關(guān)系，如何找到質(zhì)量關(guān)系？要求學(xué)生認(rèn)真讀題，挖掘隱含的質(zhì)量關(guān)系，即A追上B并相碰撞，所以：BAvv?，即BAmm75?，75?BAmm最后得到正確答案為A4、展示內(nèi)容如下：、展示內(nèi)容如下：如圖所示，質(zhì)量為m的小球被長為L的輕繩拴住，輕繩的一端固定在O點，將小球拉到繩子拉直并與水平面成θ角的位置上，將小球由靜止釋放，則小球經(jīng)過最低點時的即時速度是多大？組織學(xué)生認(rèn)真讀題，并給三分鐘

7、思考時間。（1）提問學(xué)生解答方法：）提問學(xué)生解答方法：可能出現(xiàn)的錯誤有：認(rèn)為輕繩的拉力不做功，因此過程中機械能守恒，以最低點為重力勢能的零點，則：221)sin1(mvmgL???得)sin1(2???gLv（2）引導(dǎo)學(xué)生分析物理過程）引導(dǎo)學(xué)生分析物理過程第一階段，小球做自由落體運動，直到輕繩位于水平面以下，與水平面成θ角的位置處為止在這一階段，小球只受重力作用，機械能守恒成立。下一階段，輕繩繃直，拉住小球做豎直面上的圓周運動，直到小球

8、來到最低點，在此過程中，輕繩拉力不做功，機械能守恒成立。提問：提問：在第一階段終止的時刻，小球的瞬時速度是什么方向？在下一階段初始的時刻，小球的瞬時速度是什么方向？在學(xué)生找到這兩個速度方向的不同后，要求學(xué)生解釋其原因，總結(jié)歸納學(xué)生的解釋，明確以下觀點：在第一階段終止時刻，小球的速度豎直向下，既有沿下一步圓周運動軌道切線方向（即與輕繩相垂直的方向）的分量，又有沿軌道半徑方向（即沿輕繩方向）的分量在輕繩繃直的一瞬間，輕繩給小球一個很大的沖量