高中物理 第一章 碰撞与动量守恒 第三节 动量守恒定律在碰撞中的应用同步备课教学案 粤教版选修3-5-粤教版高二选修3-5物理教学案

第三节 动量守恒定律在碰撞中的应用[学习目标] 1.掌握应用动量守恒定律解题的一般步骤.2.进一步理解弹性碰撞和非弹性碰撞，会用动量和能量的观点综合分析解决一维碰撞问题． 一、对三种碰撞的进一步认识[导学探究] 如图 1 甲、乙所示，两个质量都是 m 的物体，物体 B 静止在光滑水平面上，物体 A 以速度 v0正对 B 运动，碰撞后两个物体粘在一起，以速度 v 继续前进，两物体组成的系统碰撞前后的总动能守恒吗？如果不守恒，总动能如何变化？ 甲 乙图 1答案 不守恒．碰撞时：mv0＝2mv因此 v＝Ek1＝mv02，Ek2＝·2mv2＝mv02.所以 ΔEk＝Ek2－Ek1＝mv02－mv02＝－mv02，即系统总动能减少了 mv02.[知识梳理] 三种碰撞类型及其遵守的规律1．弹性碰撞动量守恒：m1v1＋m2v2＝m1v1′ ＋ m 2v2′机械能守恒：m1v12＋m2v22＝m1v1′2＋m2v2′22．非弹性碰撞动量守恒：m1v1＋m2v2＝m1v1′ ＋ m 2v2′机械能减少，损失的机械能转化为内能|ΔEk|＝Ek 初－ E k 末＝Q3．完全非弹性碰撞动量守恒：m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v 共碰撞中机械能损失最多|ΔEk|＝m1v12＋m2v22－(m1＋m2)v 共 2[即学即用] 判断下列说法的正误．(1)发生碰撞的两个物体，动量一定是守恒的．( √ )(2)发生碰撞的两个物体，机械能一定是守恒的．( × )(3)碰撞后，两个物体粘在一起，动量是守恒的，但机械能损失是最大的．( √ )二、弹性正碰模型及拓展应用[导学探究] 已知 A、B 两个弹性小球，质量分别为 m1、m2，B 小球静止在光滑的水平面上，如图 2 所示，A 小球以初速度 v0与 B 小球发生正碰，求碰后 A 小球的速度 v1和 B 小球的速度v2.图 2答案 以 v0方向为正方向，由碰撞中的动量守恒和机械能守恒得m1v0＝m1v1＋m2v2 ①m1v02＝m1v12＋m2v22②由①②可以得出：v1＝v0，v2＝v0[知识梳理]1．两质量分别为 m1、m2的小球发生弹性正碰，v1≠0，v2＝0，则碰后两球速度分别为 v1′＝v1，v2′＝v1.(1)若 m1＝m2的两球发生弹性正碰，v1≠0，v2＝0，则碰后 v1′＝0，v2′＝v1，即二者碰后交换速度．(2)若 m1≫m2，v1≠0，v2＝0，则二者弹性正碰后，v1′＝v1，v2′＝2 v 1.表明 m1的速度不变，m2以 2v1的速度被撞出去．(3)若 m1≪m2，v1≠0，v2＝0，则二者弹性正碰后，v1′＝－ v 1，v2′＝0.表明 m1被反向以原速率弹回，而 m2仍静止．2．如果两个相互作用的物体，满足动量守恒的条件，且相互作用过程初、末状态的总机械...