人教版（2019）选择性必修一 1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞 教学设计 （表格式）

导入新课

碰撞是自然界中常见的现象。那么，在各种碰撞中能量又是如何变化的？

思考自然界的碰撞情景中发生的能量变化。

提出问题，设置疑问。引出新课。

讲授新课

【探究】研究小车碰撞前后的动能变化

如图滑轨上有两辆安装了弹性碰撞架的小车，它们发生碰撞后改变了运动状态。测量两辆小车的质量以及它们碰撞前后的速度，研究碰撞前后总动能的变化情况。

研究两辆小车碰撞前后总动能的变化情况

一、弹性碰撞和非弹性碰撞

1、碰撞：相对运动的物体相遇，在极短时间内，通过相互作用，运动状态发生显著变化的过程2、碰撞的特点：

（1）作用时间极短

（2）碰撞过程中内力远大于外力

（3）碰撞过程两物体产生的位移可忽略，几乎在原位置进行

（4）碰撞过程系统动量守恒

3、碰撞的种类:

（1）完全非弹性碰撞:VA=VB  ΔEK最大，两球相距最近，

（2）非弹性碰撞 :    P=P΄  ，EK> EK΄， 两球不能恢复原状

（3）弹性碰撞:P=P΄ ，EK= EK΄ ，两球恢复原状。

【例题】如图，在光滑水平面上，两个物体的质量都是m，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，成为一个质量为2m 的物体，以一定速度继续前进。碰撞后该系统的总动能是否会有损失？

解析：根据动量守恒定律

碰撞后的共同速度

碰撞前的总动能

碰撞后的总动能

能量不守恒

【练习】冰球运动员甲的质量为80.0kg。当他以5.0 m/s的速度向前运动时，与另一质量为100 kg、速度为3.0 m/s的迎面而来的运动员乙相撞。碰撞后甲恰好静止。假设碰撞时间极短，求：

(1)碰撞后乙的速度的大小；

(2)碰撞中总机械能的损失。

思考：如果碰撞后两球粘连在一起，则各球速度又是多少？动能的损失又是多少？一，两次分别属于什么碰撞？

属于非弹性碰撞和完全非弹性碰撞

二、弹性碰撞的实例分析：

一维弹性碰撞的碰后速度的确定

v1′＝                                       

v2′＝

弹性碰撞（机械能守恒）——“一动一静模型”

①若m1=m2，则 ，等质量物体弹性碰撞速度交换（如打台球）

②若 m1 >m2 ,   则，大撞小，同向跑(如运动钢球碰静止玻璃球)

③若 m1 >>m2 , 则                                     

④若 m1 <m2 ,  则，小撞大，被弹回(如运动玻璃球碰静止钢球)

⑤若 m1 <<m2 , 则                              

【例题】两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA＝1 kg，mB＝2 kg，vA＝6 m/s，vB＝2 m/s，当球A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是(取两球碰撞前的运动方向为正)(　　)

A．vA′＝5 m/s，vB′＝2.5 m/s

B．vA′＝2 m/s，vB′＝4 m/s

C．vA′＝－4 m/s，vB′＝7 m/s

D．vA′＝7 m/s，vB′＝ 1.5 m/s

【练习】(多选)在光滑水平面上,两球沿球心连线以相等速率相向而行,并发生碰撞,下列现象可能的是 (　　)

A.若两球质量相同,碰后以某一相等速率互相分开

B.若两球质量相同,碰后以某一相等速率同向而行

C.若两球质量不同,碰后以某一相等速率互相分开

D.若两球质量不同,碰后以某一相等速率同向而行

【练习】如图所示,在光滑水平面上,用等大异向的F1、F2分别同时作用于A、B两个静止的物体上,已知mA<mB,经过相同的时间后同时撤去两力,以后两物体相碰并黏合为一体,则黏合体最终将(　　)

A.静止  B.向右运动

C.向左运动 D.无法确定

总结归纳：

实验探究

回忆碰撞的概念和特点。

分析碰撞过程中的受力情况。

通过对碰撞中能量变化的分析，对碰撞进行分类。

完成课本例题。

完成课堂练习。

分析弹性碰撞的实例。

分析“一动一静模型”中的几种情况。

完成课堂练习。

通过对碰撞过程中的受力和能量转化分析，引出下一步对碰撞中能量的计算。

通过例题，更好的理解碰撞过程中的能量转化情况。

对弹性碰撞的实例进行分析，提高学生的科学推导能力。

通过思考讨论，提升学生解决问题的能力和结合所学知识拓展的能力。

课堂小结

一、弹性碰撞：动量守恒，能量守恒

二、非弹性碰撞：动量守恒，能量不守恒

三、碰撞发生的原则

总结本节课所学知识。

帮助学生梳理基础知识，构建知识框架。

板书

1. 弹性碰撞：碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞。

(1) 规律：动量守恒、机械能守恒

(2) 能量转化情况：系统动能没有损失

2非弹性碰撞：碰撞过程中机械能减小，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。

(1) 规律：动量守恒、机械能减小

(2) 能量转化情况：系统动能损失

3. 完全非弹性碰撞：碰撞后两物体连在一起运动的现象。

4. 对心碰撞和非对心碰撞