碰撞教学设计
课题题目: 碰 撞
三维教学目标 1、知识与技能
(1)认识弹性碰撞与非弹性碰撞, (2)掌握弹性碰撞中等质量交换速度。
2、过程与方法:通过体会碰撞中动量守恒、机械能守恒与否,体会动量守恒定律、机械能守恒定律的应用。
3、情感、态度与价值观:感受不同碰撞的区别,培养学生勇于探索的精神。
教学重点:用动量守恒定律、机械能守恒定律讨论碰撞问题 教学难点:对各种碰撞问题的理解.
教学方法:教师启发、引导,学生讨论、交流。 教学用具:多媒体辅助教学设备。 课时安排:1课时 教学过程: (一)引入新课
观看汽车碰撞试验视频,提出碰撞这个概念。 提问:能否举出生活中碰撞的实例?
回答:如:球的撞击、打桩、锻铁以及分子、原子或原子核的互撞等,甚至如人从车上跳下、子弹打入墙壁等现象在一定条件下也可以看作碰撞过程。
提问:碰撞的特点? 一、碰撞的特点
共性: 相互作用时间短 作用力变化快 系统动量守恒
个性: 有些碰撞碰后分开,有些碰撞碰后粘在一起; 有些碰撞沿一条直线,有些碰不在一条直线上;可能机械能守恒,有些过程机械能可能不守恒…… (二)进行新课
ppt 展示牛顿摆的各种情况,让学生产生好奇。 猜测:这个过程机械能守恒吗?
回答:机械能守恒,两个球摆的高度相同。
二、碰撞的分类(观看ppt ) 分类方式之一:从能量变化方面分类 1、弹性碰撞:碰撞过程中机械能守恒 2、非弹性碰撞:碰撞过程中机械能不守恒
3、完全非弹性碰撞:碰撞后两物粘合在一起,以共同速度运动 【思考与讨论】
(1)弹性碰撞的碰后速度的确定(观看ppt )
1
212
下面对几种情况下这两个式子的结果进行讨论分析:(学生活动) ●若m 1=m 2,即两个物体质量相等
'
v 2表示碰后A 的速度变为v 2,B 的速度变为v 1 v 1' =0
,=v 1 ,
(质量相等,速度交换)
'
●若m 1>>m 2,有 v 1
' =v 1 , v 2=2v 1
(大碰小,一起跑)
'
=0 ●若m 1
(小碰大,要反弹) (2)完全非弹性碰撞:
m 1v 1+m 2v 2=(m1+m 2)v
1m v 2+1m v 2=1(m+m )v 2+∆E
112212k max
222
分类方式之二:从碰撞速度方向分类: 1、对心碰撞----正碰
碰撞前后物体在同一条直线上运动
2、非对心碰撞----斜碰
碰撞前后物体不在同一条直线上运动, 且碰撞后速度都偏离原来方向
提问:(1)对于斜碰如何解决?(请同学看课本20页的思考与讨论,画出图即可)
(2)若两球质量相等,又是弹性碰撞,你能进一步确定两球碰后的速度方向之间的关系吗?
三、散射--微观粒子的碰撞(简单介绍)
散射:在粒子物理和核物理中,常常使一束粒子射入物体,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直接接触,这种微观粒子的碰撞叫做散射。
由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率很小,所以多数粒子在磁撞后飞向四面八方。
微观粒子之间的碰撞通常被视为完全弹性碰撞,遵从动量守恒及前后动能相等.
四、课堂小节:(学生小节,指出注意点) 五、课堂检测:(ppt展示)
【例1】质量为m 速度为v 的A 球,跟质量为3m 的静止B 球发生正碰,碰撞可能是弹性,也可能非弹性,碰后B 球的速度可能是以下值吗?
(A )0.6v (B)0.4v (C)0.2v
解:B 球速度的最小值发生在完全非弹性碰撞情形 由动量守恒:mv =(3m +m ) v min
v min =0. 25v
B 球速度的最大值发生在弹性碰撞时:
v max
2mv
==0. 5v m +3m
所以,只有0.4v 是速度可能值
六、板书设计: 1、碰撞的特点: 2、碰撞的分类:
(1)从能量变化方面分类:a 、弹性碰撞 b、非弹性碰撞 c (2)从碰撞速度方向分类: b 3、碰撞的应用: (1)弹性碰撞 (2)完全非弹性碰撞 4、特殊碰撞:散射
、完全非弹性碰撞 a 、对心碰撞----正碰 、非对心碰撞----斜碰