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《高中物理《科學(xué)探究-一維彈性碰撞》教案Luko版選修3-5.doc》由會(huì)員上傳分享,可免費(fèi)在線閱讀。 更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天圖書館。
1.第三節(jié)科學(xué)探究——一維彈性碰撞與三維 教學(xué)目標(biāo) 1.知識(shí)與技能 (1)了解彈性碰撞和非彈性碰撞英語作文,了解向心碰撞和無心碰撞; (2)了解粒子的散射。 2.過程與方法:通過了解碰撞中動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律,了解動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用。 3、情感、態(tài)度和價(jià)值觀:感受不同碰撞之間的差異,培養(yǎng)學(xué)生勇于探索的精神。 教學(xué)重點(diǎn):利用動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律討論碰撞問題。 教學(xué)難點(diǎn):各種碰撞問題的理解。 教學(xué)方式:教師啟發(fā)引導(dǎo),學(xué)生討論交流。 教學(xué)工具:幻燈片、多媒體輔助教學(xué)設(shè)備 (一)新課引入 碰撞過程是一個(gè)特殊的過程,物體之間的相互作用時(shí)間很短,因此碰撞具有以下特點(diǎn): (1)碰撞過程中動(dòng)量守恒碰撞。問題:守恒
2、原因是什么? (由于相互作用時(shí)間較短,一般滿足內(nèi)部F>>外部F的條件) (2)碰撞過程中,物體沒有宏觀位移,但各個(gè)物體的速度可以在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生變化。 (3)碰撞過程中,系統(tǒng)的總動(dòng)能只能保持不變或減少,而不能增加。 問:碰撞時(shí)高中物理彈性碰撞球教案,什么情況下總動(dòng)能減少最多? (發(fā)生完全非彈性碰撞時(shí),總動(dòng)能減少最多) (2)新課1.展示幻燈片1,內(nèi)容如下: 如圖所示,質(zhì)量為M的重物從靜止?fàn)顟B(tài)開始下落。高度為h,撞擊到質(zhì)量為m的木楔上沒有彈跳,兩者一起向下運(yùn)動(dòng)。 假設(shè)地面給予它們的平均阻力為F,那么木楔子能進(jìn)入的深度L是多少? 組織學(xué)生仔細(xì)閱讀問題,并給他們?nèi)昼娝伎紩r(shí)間。 (1)詢問學(xué)生如何解題:可能的錯(cuò)誤是:認(rèn)為過程中只有地層阻力F做負(fù)功
3、機(jī)械能損失,故解為Mg(h+L)+mgL-FL=0。 (2)感應(yīng):第一階段,M做自由落體運(yùn)動(dòng),機(jī)械能守恒,直到M開始接觸m才移動(dòng)。 下一階段,M和m開始以相同的速度進(jìn)入編隊(duì),阻力F做負(fù)功,系統(tǒng)機(jī)械能損失。 問題:在第一階段結(jié)束時(shí),M 的速度為 ,且 m 的速度為零。 在下一階段開始時(shí),M和m的速度相同,即m的速度不為零。 這種改變是如何實(shí)現(xiàn)的? (以上兩個(gè)階段之間,有一個(gè)短暫的階段,其中M與m發(fā)生完全非彈性碰撞,在這個(gè)階段,機(jī)械能(動(dòng)能)損失) (3)讓學(xué)生獨(dú)立寫出一套完整的方程組-6- 第一階段,對(duì)于重錘: 第二階段,對(duì)于重錘和木楔,為:Mv+0=(M+m)。 第三階段
4. 對(duì)于重錘和木楔子: (4) 小結(jié):在這類問題中,不會(huì)出現(xiàn)“碰撞”一詞。 碰撞過程隱含在整個(gè)物理過程中。 做題的時(shí)候一定要仔細(xì)分析。 發(fā)現(xiàn)隱藏碰撞問題的物理過程。 2、顯示內(nèi)容如下:如圖所示,在光滑的水平地面上,用一根光桿和一根光繩將一個(gè)質(zhì)量為m的小球懸掛在質(zhì)量為M的滑塊上。 該設(shè)備以速度 v0 向右滑動(dòng)。 質(zhì)量為 M 的滑塊靜止在上述裝置的右側(cè)。 當(dāng)兩個(gè)滑塊碰撞時(shí),它們粘在一起并向右移動(dòng)。 此時(shí)球的速度是多少? (1)提問學(xué)生的解答:可能的錯(cuò)誤包括:碰撞過程中水平動(dòng)量守恒。 假設(shè)碰撞后的常見速度為v,則:(M+m)v0+0=(2M+m)v。解法為:球速度(2)明確表明這種解法是錯(cuò)誤的。提醒同學(xué)們交費(fèi)注意碰撞的特點(diǎn):即宏中沒有位置
5.移動(dòng),速度發(fā)生變化,然后要求學(xué)生找出錯(cuò)誤的原因。 (3)總結(jié)并明確以下研究方法:①碰撞前,滑塊與小球勻速直線運(yùn)動(dòng),懸浮線處于垂直方向。 ②兩個(gè)滑塊的碰撞時(shí)間極短。 與碰撞前后的瞬間相比,滑塊和球的宏觀位置沒有變化,因此懸掛線仍然保持垂直方向。 ③碰撞前后懸掛線保持垂直。 因此,在碰撞過程中,懸掛線無法對(duì)球施加水平力,因此球的水平速度保持不變。 ④結(jié)論是:小球不參與滑塊之間的完全非彈性碰撞,小球的速度仍為v0。 總結(jié):由于碰撞中不存在宏觀位移,因此在某些問題中,并非所有物體都參與碰撞過程。 遇到具體問題時(shí),一定要注意分析、區(qū)分。 3、顯示內(nèi)容如下: 在光滑的水平面上,有兩個(gè)小球A、B沿同一條直線向右運(yùn)動(dòng)。
6、直線運(yùn)動(dòng)高中物理彈性碰撞球教案,方向向右為正,兩球的動(dòng)量為pA=5kgm/s,pB=7kgm/s,如圖,如果能發(fā)生向前碰撞,則兩球的動(dòng)量增加兩個(gè)球碰撞后的值是△pA,△pB 可能是()A。 △pA=-3kgm/s; △pB=3kgm/sB. △pA=3kgm/s; △pB=3kgm/sC. △pA=-10kgm/s; △pB=10kgm/sD。 △pA=3kgm/s; △pB=-3kgm/s (1) 問題:解決此類問題的依據(jù)是什么?總結(jié):①系統(tǒng)動(dòng)量守恒; ②系統(tǒng)總動(dòng)能不能增加; ③-6-系統(tǒng)總能量的減少量不能大于發(fā)生完全非彈性碰撞時(shí)的能量減少量; ④ 碰撞中各物體動(dòng)量的增量方向一定與力的方向相同; ⑤ 如果碰撞后向同一方向移動(dòng),則其后面物體的速度不能更大。
7.前方物體的速度。 (2)題:本題只給出了兩個(gè)球的動(dòng)量。 如何比較碰撞過程中的能量變化? (幫助學(xué)生回憶關(guān)系) (3)問題:該問題并沒有直接給出兩個(gè)球之間的質(zhì)量關(guān)系。 如何找到群眾關(guān)系? 要求學(xué)生仔細(xì)讀題,探究隱含的質(zhì)量關(guān)系,即A追上B發(fā)生碰撞,所以:,即最終正確答案是A4。 顯示內(nèi)容如下:如圖所示,質(zhì)量為m的小球,系著一根長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輕繩。 輕繩一端固定在O點(diǎn),將球拉至輕繩拉直并與水平面成θ角的位置。 將球從靜止?fàn)顟B(tài)釋放。 當(dāng)球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)實(shí)時(shí)速度是多少?組織學(xué)生仔細(xì)讀題并給出