最新碰撞导学案

高中物理 16.4碰撞导学案新人教版选修35高一学习目标：1．认识弹性碰撞与非弹性碰撞，认识对心碰撞与非对心碰撞2．了解微粒的散射3．能用动量守恒定律定量分析一维碰撞问题。

知道动量守恒定律的普遍意义。

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．学习过程一、自主学习1、动量守恒定律的条件及表达式分别是什么？2、从前两节的学习，我们已经知道了碰撞过程具有哪些特点？二、新课学习合作探究一：从前面的分析可知，碰撞过程遵从动量守恒定律，那么，碰撞过程也一定遵从能量守恒定律吗？探究思路：1、结合碰撞特点，思考应当如何判断其过程是否遵守能量守恒定律？（理顺思路即可）2、结合具体实例讨论例1 在本章第1节开始的演示中，一个钢球与另一个静止的钢球相碰，如果两个钢球的质量相等，第一个钢球停止运动，第二个钢球能摆到同样的高度，说明这个碰撞过程中没有能量损失，碰撞过程能量守恒。

你如何证明？例2 如图所示，两个物体的质量都是m,碰撞以前一个物体静止，另一个以速度v向它撞去，碰撞以后两个物体粘在一起，成为一个质量为2m的物体，以速度v’继续前进。

这个碰撞过程中能量（总动能）守恒吗？（提示：可以先根据动量守恒定律求出碰撞后的共同速度v’，也就是用v表示v’，然后分别计算碰撞前后的总动能。

）3 通过上面的分析我们可以得出的结论：自主学习：弹性碰撞：非弹性碰撞：完全非弹性碰撞：4 拓展应用举例说明生活中哪些碰撞是弹性碰撞？哪些碰撞是非弹性碰撞？熟练掌握碰撞的特点，并解决实际的物理问题，是学习动量守恒定律的基本要求．近代物理学中，经常遇到微观粒子的碰撞，微观料子碰撞时没有能量损失，所以我们重点研究弹性碰撞合作探究二：弹性碰撞前后物体的速度的变化情况？（经历从特殊到一般的探究过程）1、本章第一节开始的演示中，两个质量相等的物体的碰撞，从实验可以看出它们碰撞前后速度发生了什么变化? 若是两个质量相差悬殊的物体的碰撞呢？2、假设物体m 1以速度v 1与原来静止的物体m 2碰撞，碰撞后它们的速度分别为'1v 和'2v 。

第16.4节《碰撞》导学案班级：组名：姓名：【学习目标】1．理解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞能量特点、动量特点。

2．会应用动量、能量的观点综合解决一维碰撞问题、学会解决弹性碰撞方程。

（重点、难点）3．了解对心碰撞和非对心碰撞，了解散射，体会理论对实践的指导作用。

【使用说明与学法指导】应用动量守恒和机械能守恒解决物理问题。

【知识链接】1．动量守恒定律内容：如果一个系统________________、或者________________ 矢量和为0，这个系统________________ 保持不变。

表达式：________________________________ 或 ________________________________。

2．动量守恒条件：①系统________________、或者________________矢量和为0。

②系统受外力作用，但当系统所受的外力_________系统内力，系统的总动量近似守恒。

③系统受外力作用，所受的合外力不为零，但在某一方向上所受外力矢量和___________，则系统在该方向上动量守恒。

④系统受外力作用，但在某一方向上外力_______系统内力，系统在这一方向上动量近似守恒。

3．机械能守恒定律内容：在只有_______或_______做功的物体系统内，_______与_______可以互相转化，而总_______保持不变。

表达式：①_____________________；②____________________________。

4．机械能守恒条件：①只有_______或_______做功；②只有_______和_______互相转化。

【学习过程】知识点一、弹性碰撞和非弹性碰撞【问题1】在“碰撞球实验”中，两钢球的质量相等，A球从某一高度下落与静止的B球相碰，碰撞后A球______，B球摆起的高度与A球下落的高度______。

两球组成的系统在碰撞过程中动量_______，机械能_______。

16.4《碰撞》导学案【学习目标】1．认识弹性碰撞与非弹性碰撞，认识对心碰撞与非对心碰撞2．了解微粒的散射3、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。

【重点难点】用动量守恒定律和能量观点解决碰撞问题．【学习过程】一、碰撞的过程特点：二、碰撞的分类：1、从能量转化的角度分：（1）弹性碰撞：（2）非弹性碰撞：（3）完全非弹性碰撞：2、从碰撞前后物体的运动轨迹分：（1）对心碰撞：（2）非对心碰撞：三、碰撞遵循的规律：（1）（2）（3）例1：两个小球A、B在光滑的水平面上相向运动，已知它们的质量分别为m A=4㎏,m B=2㎏，A 的速度v A=3m/s（设为正），B的速度v B=－3m/s，则他们发生正碰后，速度可能分别为（） A 1m/s,1m/s B 4m/s, －5m/s C 2m/s, －1m/s D －1m/s,5m/s例2：质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是7 kg·m/s，B球的动量是5kg·m／s，当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是 ( )A．p A/=6 kg·m／s,,p B/=6 kg·m／s B．p A/=3 kg·m／s，p B/=9 kg·m／sC ．p A =—2kg ·m ／s ，p B =14kg ·m ／sD ．p A =—4 kg ·m ／s ，p B =17 kg ·m ／s四、推导弹性碰撞公式 ⎩⎨⎧'+'=+'+'=+2222121121222212112122112211υυυυυυυυm m m m m m m m 联立方程组解得 ⎪⎩⎪⎨⎧='='++-++-211121*********)(22)(1m m m m m m m m m m υυυυυυ 分以下几种情况讨论：1、若21m m =，则有21v ='υ，12υυ='。

人教版3-5导学案16章第4节16. 4碰撞导学案编写：高二物理组【新课学习】—、弹性碰撞和非弹性碰撞例1、两个质量都是m的物体，碰撞前一个物体静止，另一个以速度v向它撞去。

碰撞后两个物体粘在一起，继续前进。

（1）求碰撞后两个物体的共同速度。

（2 ）分别求出碰撞前、后系统的总动能。

（3）碰撞过程中机械能一定守恒吗？（4）请你从碰撞过程中机械能变化和形变两个角度解释一下弹性碰撞和非弹性碰撞。

完全非弹性碰撞：两物体相碰后黏合为一个整体，这种碰撞能量损失最大。

二、碰撞实例讨论（B）例2、假设物体m,以速度v1与原来静止的物体m2碰撞，碰撞后它们的I I速度分别为v1、v2。

（1）碰撞过程中动量守恒吗？写出动量守恒的表达式。

（2）若碰撞过程中没有机械能损失，即属于________ 碰撞。

写出机械能守恒的表达式。

联立（1）（ 2 ）求得碰撞后两个物体的速度分别是：v1 =. ①； / = _______________________ ② ；对以下几种情况进行分析（1）若m i = m2，即两物体的质量相等。

此时，m i-m2=0，m + m2=2m，根据①②两式，则:这表示： _____________________________________________________ 。

（2）若m i>>m2，即第一个物体的质量比第二个物体的质量大得多。

此时，m i-m2m i，m + m2 g，根据①②两式，则：V1 =_______ ；V 2 = ________ ；这表示： _____________________________________________________ 。

（3）若m i<<m2，即第一个物体的质量比第二个物体的质量小得多。

此时，m i-m2 -m2，m i+ m2 0，根据①②两式，则：I 'V1 = _______ ；V 2 = __________ ；这表示： _____________________________________________________ 。

七、“保守型”碰撞拓展模型一、核心考点模型图示（接触面光滑）①达到共速相当于完全非弹性碰撞⇔系统水平动量守恒⇔E k 损失最大⇔转化为E p 最多212211m m v m v m v ++=共221k p )(21v v m E E -⋅==并损②恢复原状相当于弹性碰撞⇔系统水平动量守恒⇔E k 无损失⇔远离追及v v ∆=∆2112222111)('m m v v m v m v m v +-++=2121122112)('m m v v m v m v m v +-++=③移动人船系统水平动量守恒，且总动量为p ⇔位移公式t p x m x m 总=+2211（x 1、x 2均指对地水平位移）④相关说明1.圆周运动相关问题：最低点向心力公式：Rv v mmg N 221)''(-=-备注：向心力公式中的v 指的是相对圆心的速度，考虑到小球滑到最低点时，凹槽具有速度，故小球相对圆心的速度为两者的相对速度；2.如果圆弧凹槽高度不够，小球将会离开凹槽，做斜抛运动，在最高点处达到共速，并一定可以落回圆弧凹槽，如图；3.v-t 图像如图所示。

二、真题训练1.(2023·江西南昌市模拟)如图所示，一个轻弹簧的两端与质量分别为m 1和m 2的两物体甲、乙连接，静止在光滑的水平面上．现在使甲瞬间获得水平向右的速度v 0＝4m/s ，当甲物体的速度减小到1m/s 时，弹簧最短．下列说法中正确的是()A ．此时乙物体的速度大小为1m/sB ．紧接着甲物体将开始做加速运动C ．甲、乙两物体的质量之比m 1∶m 2＝1∶4D ．当弹簧恢复原长时，乙物体的速度大小为4m/s2.(多选)(2023·重庆市名校联考)如图所示，A 、B 、C 三个半径相等的刚性小球穿在两根平行且光滑的足够长的杆上，三个球的质量分别为m A ＝2kg 、m B ＝3kg 、m C ＝2kg ，初状态三个小球均静止，B 、C 两球之间连着一根轻质弹簧，弹簧处于原长状态．现给A 球一个向左的初速度v 0＝10m/s ，A 、B 两球碰后A 球的速度变为方向向右、大小为2m/s.下列说法正确的是()A ．球A 和球B 间的碰撞是弹性碰撞B ．球A 和球B 碰后，弹簧恢复到原长时球C 的速度大小为9.6m/s C ．球A 和球B 碰后，球B 的最小速度为1.6m/sD ．球A 和球B 碰后，弹簧的最大弹性势能可以达到96J3．（多选）如图所示，滑块和小球的质量分别为M 、m 。

4、碰撞〖学习目标〗1.认识弹性碰撞与非弹性碰撞，认识对心碰撞与非对心碰撞2．知道微观粒子的碰撞——散射3．会运用动量守恒定律分析解决碰撞类问题〖课前预习〗1、碰撞过程是物体之间相互作用时间非常短暂的一种特殊过程碰撞过程中动量守恒的条件是怎样的？2、对心碰撞和非对心碰撞两球碰撞时，碰撞之前球的 与两球心的连线 ，碰撞之后两球的速度 ，这种碰撞称为对心碰撞，也叫正碰。

两球碰撞时，碰撞之前的 与两球心的连线 ，碰撞之后两球的速度 。

这种碰撞称为非对心碰撞，也叫斜碰。

斜碰也遵循动量守恒定律，但情况较复杂，中学阶段不作要求。

〖课堂探究一〗弹性碰撞过程中，如何求物体的速度？如右图所示，在一光滑水平面上有两个质量分别为1m 、2m 的刚性小球A 和B ，其中B 球原来静止，A 球以初速度1v 运动，若它们发生一维弹性碰撞，碰撞后它们的速度分别为'1v 和'2v 。

依据所学规律求出用1m 、2m 、1v 表示'1v和'2v 的公式。

下面我们对几种情况下这两个式子的结果做些分析。

●若21m m ，即两个物体质量相等A Bv 1●若21m m >>，即A 的质量远大于B 的质量●若21m m <<，即A 的质量远小于B 的质量[合作探究]【例1】甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动，已知它们的动量分别是p 甲=5 kg ·m/s,p 乙=7 kg ·m/s ，甲追乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为p 乙′=10 kg ·m/s ，则两球质量m 甲与m 乙的关系可能是【例2】如图所示，质量为M 的重锤自h 高度由静止开始下落，砸到质量为m 的木楔上没有弹起，二者一起向下运动．设地层给它们的平均阻力为F ，则木楔可进入的深度L 是多少？【例3】质量为M 的楔形物块上有圆弧轨道，静止在水平面上。

质量为m 的小球以速度v 1向物块运动。

不计一切摩擦，圆弧小于90°且足够长。

第一节碰撞导学案主备人：李东升审核人：高二物理组课时：1课时学习目标：1.知道历史上对碰撞问题的研究和生活中的各种碰撞现象．2．理解碰撞的特点，明确正碰和斜碰的含义．3．理解完全弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞的含义．0一、历史上对碰撞问题的研究1．最早发表有关碰撞问题研究成果的是物理学教授______．2．近代，由于______技术和_____技术的发展，通过_________的碰撞，实验物理学家相继发现了许多新粒子．二、生活中的各种碰撞现象物体间碰撞的形式多种多样．若两个小球的碰撞，作用前后沿同一直线运动，这样的碰撞称为_____；若两个小球的碰撞，作用前后不沿同一直线运动，则称为_____．三、弹性碰撞和非弹性碰撞1．弹性碰撞：任何两个小球碰撞时都会发生形变，若两个小球碰撞后形变能完全恢复，则没有能量损失，碰撞前后两个小球构成的系统的动能____，我们称这种碰撞为弹性碰撞．2．非弹性碰撞：若两个小球碰撞后它们的形变不能完全恢复原状，这时将有一部分动能最终会转变为其他形式的能(如热能)，碰撞前后系统的动能_________，我们称这种碰撞为非弹性碰撞．3．完全非弹性碰撞：如果碰撞后完全不反弹，比如湿纸或一滴油灰，落地后完全粘在地上，这种碰撞则是完全非弹性碰撞．自然界中，多数的碰撞实际上都属于非弹性碰撞．思考感悟碰撞是如何分类的？提示：按碰撞过程中机械能是否损失，可分为弹性碰撞和非弹性碰撞；按碰撞前后，物体的速度方向是否沿同一直线可将碰撞分为正碰和斜碰．一、正碰和斜碰如图甲所示，一个运动的球与一个静止的球碰撞，碰撞之前球的运动速度与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，这属于一维碰撞．而有些碰撞，碰撞之前球的运动速度与两球心的连线不在同一条直线上，碰撞之后两球的速度都会偏离原来两球心的连线．按照这一情况来分，碰撞可以分为正碰和斜碰(如图乙所示)．碰撞前后物体的速度都在同一条直线上的碰撞，称正碰，又称对心碰撞．碰撞前后物体的速度不在同一条直线上的碰撞，称斜碰．通常我们研究的都是对心碰撞．二、弹性碰撞和非弹性碰撞1．弹性碰撞：如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞．弹性碰撞过程一般可分为两个阶段，即压缩阶段和恢复阶段．弹性碰撞两物体的动能之和完全没有损失，可表示为：12m 1v 210＋12m 2v 220＝12m 1v 21＋12m 2v 22. 2．非弹性碰撞：如果碰撞过程中机械能不守恒．这样的碰撞叫做非弹性碰撞．非弹性碰撞两物体的动能之和减小，一部分动能最终会转变为热．可表示为12m 1v 210＋12m 2v 220>12m 1v 21＋12m 2v 22.如果碰后两物体结合在一起，以相同的速度运动，这样的碰撞叫做完全非弹性碰撞，可表示为12m 1v 210＋12m 2v 220>12(m 1＋m 2)v 2，这样的碰撞是系统动能损失最多的一种碰撞．即时应用(即时突破，小试牛刀)1、(双选)如图1－1－2所示，两个完全相同的小球在同一轨道槽内发生了碰撞，两小球都是弹性小球，则它们的碰撞属于( )A ．正碰B ．斜碰C ．弹性碰撞D ．非弹性碰撞2、如图1－1－3所示，在离地面3h 的平台边缘有一质量为2m 的小球A ，在其上方悬挂着一个质量为m 的摆球B ，当球B 从离平台3h 高处由静止释放到达最低点时，恰与A 发生正碰，使A 球水平抛出，已知碰后A 着地点距抛出点的水平距离为3h ，B 偏离的最大高度为h ，试求碰后两球的速度大小，并判断碰撞属于何种碰撞．【方法提示】 判断是弹性碰撞还是非弹性碰撞要看碰撞中有无机械能损失．例1：如图所示，在光滑的水平面上，质量ｍＡ=1㎏的小球Ａ以速度υＡ=10ｍ/ｓ向右运动，同时另一质量ｍＢ=3㎏的小球以速度υＢ=20ｍ/ｓ向左运动，它们运动的轨道在同一直线上，碰后A 球以20ｍ/ｓ的速度向左运动，求（1）碰后B 球的速度？（2）碰前，A,B两物体组成的系统的总动量为多少？碰后，系统的动量为多少？（3）碰前，系统的机械能为多少？碰后，系统的机械能为多少？解答该题以前，先回答以下的问题：（1）问：A,B的碰撞过程什么时候开始，什么时候结束？（2）问：A,B的碰撞过程中，A,B两球的形变特点是什么？这个形变特点如何决定A,B碰撞过程中相互作用力的特点，相互作用力的时间？相互作用力的冲量有什么特点？形变特点：相互作用力的特点：相互作用力的时间：相互作用力的冲量特点：（3）问：碰前，碰后A球动量发生改变的原因？动量该变量是多少？（4）碰前，碰后B球动量发生改变的原因？动量该变量是多少？（5）碰撞的特点是什么？（6）A,B的碰撞过程中，A,B两球的受力情况是什么？（7）碰撞的种类有哪些？解答：系统：系统内的物体个数一般有个？内力：外力：例2：如图所示，在水平桌面上做匀速运动的两个小球，质量分别是m A和m B，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是v1和v2，且v1>v2。

专题：碰撞与动量守恒李仕才一动量定理与动量守恒定律一、动量1．定义：运动物体的和的乘积，通常用来表示。

2．表达式：3．单位：4．标矢性：动量是，其方向与方向相同。

5．动量、动能、动量变化量的比较1．冲量(1)定义：物理学中把力与力的的乘积叫做力的冲量。

(2)公式：(3)矢量：冲量是，它的方向跟力的方向相同。

(4)物理意义：冲量是反映力对累积效应的物理量，力越大，时间越长，冲量就越大。

2．动量定理(1)内容：物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的 。

(2)公式表示⎩⎪⎨⎪⎧F (t ′－t )＝mv ′－mvI ＝p ′－p(3)意义：冲量是物体动量变化的量度，合外力的 等于物体 的变化量。

例一、一质量为0.5 kg 的小物块放在水平地面上的A 点，距离A 点5 m 的位置B 处是一面墙，如图所示，一物块以v 0＝9 m/s 的初速度从A 点沿AB 方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s ，碰后以6 m/s 的速度反向运动直至静止，g 取10 m/s 2。

(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ。

(2)若碰撞时间为0.05 s ，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F 。

(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W 。

例二、将质量为0.2 kg 的小球以初速度6 m/s 水平抛出，抛出点离地的高度为3.2 m ，不计空气阻力。

求：(1)小球从抛出到它将要着地的过程中重力的冲量； (2)小球将要着地时的动量。

例三、高空作业须系安全带，如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h (可视为自由落体运动)。

此后经历时间t 安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为A.m 2ght＋mg B.m 2ght－mgC.m gh t＋mg D.m gh t－mg例四“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。

名人名言：说我比别人看的更远些，那是因为我站在了巨人的肩上。

——牛顿编号：gswhwlxx5——001文华高中高二物理选修5《碰撞》导学案编制人：陈世友审核人：吴军云班级：学生姓名：【学习目标】1．认识弹性碰撞与非弹性碰撞，认识对心碰撞与非对心碰撞2．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．了解微粒的散射【重点难点】重点：用动量守恒定律、机械能守恒定律讨论碰撞问题难点：对各种碰撞问题的理解【知识链接】机械能守恒定律：在只有或做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能。

能量守恒定律：能量既不会，也不会，它只能从一种形式成另一种形式，或者从一个物体到别的物体，在和的过程中，能量的总量保持不变。

动量守恒定律：如果一个系统不受，或者所受外力的，这个系统的总动量保持不变。

【学习过程】要点一、弹性碰撞和非弹性碰撞【例1】质量m1=30g的小球在光滑的水平面上以5m/s的速度向右运动，恰遇上质量m2=20g 的小球以10m/s的速度向左运动。

碰撞后，小球m1改向左运动，速度大小为7m/s。

那么碰撞后小球m2的速度多大? 方向如何? 若将两球视为一个系统，那么在碰撞前，系统机械能是多少？碰撞之后系统机械能又是多少？1．弹性碰撞如果碰撞过程中，这样的碰撞叫做弹性碰撞。

举例：通常情况下的钢球、玻璃球等坚硬物体之间的碰撞及分子、原子等之间的碰撞皆可视为弹性碰撞。

【探究弹性碰撞表达式】在一光滑水平面上有两个质量分别为m1、m2的刚性小球A和B，以初速度v1、v2运动，若它们能发生碰撞（为弹性碰撞），碰撞后它们的速度分别为v1' '（v1和v2以及v1'和v2'都在同一直线上）。

请写出m1、m2、和vv1、v2、v1'和v2'之间的关系式。

问题：如果用含动量的式子如何表达？【例2】质量m1=30g的小车在光滑的水平面上以5m/s的速度向右运动，恰遇上质量m2=20g的小车以10m/s的速度向左运动。