课题研究优秀教学实录

汉阳一中物理选修3-5

第十六章

动量守恒定律

第四节

碰撞

罗艳

碰撞教学设计

【三维目标】

（一）知识与技能[来源:学科网]

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. 知道弹性碰撞和非弹性碰撞的主要特征

（二）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。

（三）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[来源:学科网ZXXK]

【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。

【新知探究】

主题一：探究一种特殊的弹性碰撞

（1）弹性碰撞：动量守恒，机械能守恒

事例：质量为m1速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生对心弹性碰撞（弹性正碰），碰后两球的速度分别为多少？

v1

m1

m2

m1

v1/

m2

/v2

引导学生写出碰撞过程中动量守恒和机械能守恒的方程，并引导他们解出方程的v1m1-m2v1m1m2v′2=2m1vm1+m21

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动量守恒定律

第四节

碰撞

罗艳

'm1v1m1v1'm2v2结果。12m1v1211'2

m1v12m2v222

下面我们对几种情况下这两个式子的结果做些分析。

●若m1m2，即两个物体质量相等

'v1'0

，

v2v1

，表示碰后A的速度变为v2，B的速度变为v1

。即速度交换。

'●若m1m2，有

v1'v1

，

v22v1

●若m1m2，

有

v

'1'vv，20

12、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

主题二：碰撞的特点分析

(1)动量守恒：碰撞前系统的总动量

碰撞后系统的总动量；

碰撞前后一个物体动量的变化量与另一个物体动量的变化量

；

(2)碰撞后瞬间系统动能不增原则：

碰撞前系统的总动能

碰撞后系统的总动能

(3)速度要合理——没有其他限制条件，只碰一次

①若碰前两物体同向运动，则应有：

碰撞前v后

v前，

碰撞后原来在前的物体的速度一定

，在后的物体的速度

或

或

；（若碰后两物体同向运动，则应有v′前

v′后）

②碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变．

主题三：对心碰撞与非对心碰撞

（1）对心碰撞也叫

；碰撞前两球的运动速度与两球心的连线在同一条直线上，碰撞后两球的速度

。

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第十六章

动量守恒定律

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碰撞

罗艳

（2）非对心碰撞：碰撞前两球的运动速度与两球心的连线不在同一条直线上，碰撞后两球的速度

。

大致画出碰撞后A球的速度

【实例分析】

例1：A、B两球在光滑水平轨道上沿同一直线、同一方向运动，已知它们的动量分别是pA=5kg·m/s，pB=7kg·m/s，A追B并发生碰撞，则碰后A、B两球的动量的可能值是（

B

）

A．pA＝-4 kg·m/s，pB＝14 kg·m/s

B．pA =3 kg·m/s，pB

＝

9 kg·m/s C．pA =-5 kg·m/s，pB =17 kg·m/s

D．pA

＝6 kg·m/s，pB＝6 kg·m/s

组织学生认真审题．

提问：解决此类问题的依据是什么？

在学生回答的基础上总结归纳为：

①系统动量守恒；②系统的总动能不能增加；③系统总能量的减少量不能大

于发生完全非弹性碰撞时的能量减少量；④碰撞中每个物体动量的增量方向

一定与受力方向相同；⑤如碰撞后向同方向运动，则后面物体的速度不能大

于前面物体的速度．

例2：如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相同的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是（

D

）

v A B A．A开始运动时

B．A的速度等于v时

C．B的速度等于零时

D．A和B的速度相等时

B A

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动量守恒定律

第四节

碰撞

罗艳

[解析]

P物体接触弹簧后，在弹簧弹力的作用下，P做减速

运动，Q物体做加速运动，P、Q间的距离减小，当P、Q两物体

速度相等时，弹簧被压缩到最短

[点评]

用弹簧连着的物体间相互作用时，可类似于弹性碰撞，此类题目常

见的有相互作用的物体中出现恰好“最近”“最远”等临界问题，求解的关

键点是速度相等

小结

大到茫茫宇宙，小到神秘微观，平凡到日常生活，有着形形色色、风格迥异的碰撞现象，虽然它们的运动个性十足，但都遵守两条铁的纪律：动量守恒和动能不增，这两条规律就两只无形的手，操纵和控制着事物发展的方向和进程，寻求大千世界变化中的不变量，找到它，我们就能掌握事物变化的规律，这也是物理学探寻未知世界基本的思想方法

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