弹性碰撞和非弹性碰撞【教学目标】一、知识与技能1.了解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞;会应用动量、能量的观点综合分析解决一维碰撞问题。2.加深对动量守恒定律和机械能守恒定律的理解,能运用这两个定律解决碰撞问题。二、过程与方法通过实验增强学生对于碰撞问题中动量和机械能的守恒或不守恒的深层理解。三、情感态度与价值观1.渗透“学以致用”的思想,培养学生的科学素养。2.通过分组合作的探究性学习过程,锻炼学生主动与他人合作的精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,敢于坚持正确观点,勇于修正错误,具有团队精神。【教学重难点】用动量守恒定律、机械能守恒定律讨论碰撞问题。【教学过程】一、复习提问、新课导入教师:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变。这两种碰撞过程,系统动量都守恒,那系统的机械能是否守恒呢?二、新课教学(一)弹性碰撞和非弹性碰撞分析左图:由动量守恒得:m1v+0=0+m2v'由于m1=m2=m;得:v'=v则E初=12mv2;E末=12mv2碰撞前后机械能守恒,无能量损失。我们把这种碰撞称为弹性碰撞。分析右图:由动量守恒得:mv+0=2mv'∴v'=12v则E初=12mv2;E末=122m(v2)2=14mv2碰撞前后机械能不守恒。(一部分机械能转化成内能。)我们把这种碰撞称为非弹性碰撞。总结:1.弹性碰撞:如果系统在碰撞前后动能不变,这类碰撞叫作弹性碰撞。2.非弹性碰撞:如果系统在碰撞后动能减少,这类碰撞叫作非弹性碰撞。(二)弹性碰撞的实例分析1.对心碰撞与非对心碰撞学生观察这两种碰撞的不同,总结:(1)对心碰撞:碰撞前后的速度都沿同一条直线,也称正碰。(2)非对心碰撞:碰撞前后的速度不在一条直线,也称斜碰。2.弹性碰撞已知:如图,地面光滑,物体m1以速度v1与原来静止的物体m2发生弹性碰撞,碰后它们的速度分别为v1'和v2',求v1'和v2'。分析:由动量守恒得:m1v1+0=m1v1'+m2v2'……①由机械能守恒得:12m1v12=12m1v1'2+12m2v2'2……②联立①②得:v1'=m1−m2m1+m2v1v2'=2m1m1+m2v1请学生分析几下几种情况下的速度情况:(1)若m1=m2(2)若m1≫m2(3)若m1≪m2学生回答,教师总结:(1)若m1=m2;得:v1'=0;v2'=v1;则:两小球交换速度。(2)若m1≫m2;得:v1'≈v1;v2'≈2v1;则:m1速度几乎不变,m2以近乎两倍的速度被撞出去。(3)若m1≪m2;得:v1'≈−v1;v2'≈0;则:m1几乎以原速弹回,m2几乎不动。教师举例说明这三种情况,并用动画演示这三种情况的小...