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1、动量守恒定律的应用完全非弹性碰撞 教学设计授课教师：佛山第二中学 张昭欢 教学内容分析：1、本节内容是对前一节课内容的深入学习，是本章的重点内容，而且在整个高中物理的学习中动量守恒定律也是重中之重，是高考的必考知识点之一。作为现在高考模式下“多过程组合题”的一个环节，对基础的动量守恒模型是必考内容，虽然考查的难度不很大。比如广东高考从20102013，每年都考，其中20112013连续考查“完全非弹性碰撞”这一模型，无独有偶，我们区的高二下学期期末考试，从20112013，也是连续三年考查“完全非弹性碰撞”这一模型。2、动量守恒定律是自然界普遍适应的基本规律之一，它比牛顿定律发现的早，应用比牛
2、顿定律更为广泛，如可以适用于牛顿定律不能够解决的接近光速的运动问题和微观粒子的相互作用；即使在牛顿定律的应用范围内的某些问题，如碰撞、反冲及天体物理中的“三体问题”等，动量守恒定律也更能够体现它简单、方便的优点。动量守恒定律的学习，可以加深学生对物理基本体系的了解，掌握研究问题的方法，提高解决问题的能力。重点: 动量守恒定律中的完全非弹性碰撞的解题方法难点:1、判断系统发生的完全非弹性碰撞2、两个守恒方程的书写学情分析:学生在此之前已经学习了动量，已经初步掌握了动量守恒的概念，但是学生的思维还不是很完整、流畅，对于经常考查的碰撞问题，不能快速而准确地作出判断。这节课的学习，可以加深学生对完全非
3、弹性碰撞的了解，掌握分析问题的方法，提高解决问题的能力。教学目标：1、掌握判断的方法 2、理解碰撞的特点 3、知道动能的损失 4、掌握两个关键方程设计思路：1、指导思想：“踏踏实实抓好常规教学，认认真真准备期末统考”2、课时安排：本专题计划安排两节课：第1节课：讲方法。通过分析高考题、期末考试题和相关例题，掌握判断的方、理解碰撞的特点、知道动能的损失、掌握两个关键方程。通过以下3个问题来展开这节课的教学。问题1、怎样判断两个物体的碰撞是完全非弹性碰撞?问题2、“子弹打木块”的碰撞有什么特点？问题3、系统损失的动能都去哪儿了？第2节课：做练习。通过对一组完全非弹性碰撞的题目(高考题、期末考试题和
4、相关例题)，按从浅入深的顺序，通过讲练讲练的方式，达到训练巩固提高的目的，从而实现教学目标。教学过程： （含简要设计意图）1、(2012年高考) 小物块A、B质量均为m，A在滑杆推动下运动，并在脱离滑杆后与静止的B发生完全非弹性碰撞. 、求A脱离滑杆时的速度vo，及A与B碰撞过程的机械能损失E. 2、(2012期末考)如图所示，圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上，轨道半径为R，MN为直径且与水平面垂直. 水平地面上有两个质量和大小相同、直径略小于圆管内径的小球A和B. 小球A以水平速度v0碰撞静止于水平地面上的小球B，碰后两球粘合在一起冲进轨道，从半圆轨道的最高点M处飞出轨道. 忽略圆管
5、内径，空气阻力及各处摩擦均不计. 求：、碰撞粘合后的两球的速度v? 、两小球落地点到N点的距离s?3、(2013期末考)如图所示，在光滑的水平桌面上有一质量mC的长木板C，它的两端各有一块挡板. 在板的正中央并排放着两个光滑的滑块A和B，它们的质量分别为mA和mB，A、B间有一个被压缩的轻质弹簧. 开始时A、B、C均处于静止，突然松开弹簧，在极短的时间内弹簧将A、B弹出，A以v0的速率水平向左滑动. 两滑块与挡板碰后都与挡板结成一体，且与挡板碰撞时间极短. 求：、滑块B被弹出时的速度vB？、弹簧松开前的弹性势能EP？、当两个滑块都与挡板碰撞后，板C的速度vC？4、(2013年高考)P1、P2质
6、量均为m，P质量为2m，P1与P以共同速度v0向右运动，与静止的P2发生碰撞，碰撞后P1与P2粘连在一起，P压缩弹簧后被弹回并停在A点求： P1、P2刚碰完时的共同速度v1和P的最终速度v2；此过程中弹簧最大压缩量x和相应的弹性势能Ep5、(2011期末考) 如图所示，在光滑绝缘的水平面上有两个质量分别为m和4m的带电小球1和2，带电荷量分别为q和4q，当两球间的距离dL时，库仑力可以忽略. 现球1静止，球2以速度v0从相距为d(dL)的位置沿两球球心连线向球1运动. 若运动过程两球始终没有接触，求：、当两球组成的系统具有最大电势能时，球1和球2的速度分别是多大？、系统的最大电势能是多少？6、
7、(2011年高考)一物块经B滑上滑板试讨论物块从滑上滑板到离开滑板右端的过程(物块可视为质点，质量为m，滑板质量M=2m)一、完全非弹性碰撞的判断(关键词)：例2、质量是m1=10g的子弹，以v0=300m/s的速度射入质量是m2=50g静止在水平光滑桌面上的木块，并留在木块中. 子弹留在木块中以后，木块运动的速度是多大？子弹与木块作用过程中，系统损失的动能是多少？ 二、完全非弹性碰撞的特点1、运动学2、力学3、动量4、能量例3、一铁块质量为m1，放在一质量为m2的带有光滑圆弧形槽的小车右端，现给铁块一瞬时冲量，使铁块以速度v1沿小车水平光滑轨道向左滑去，至圆弧槽某一高度再向下运动. 求：小球
8、沿圆弧槽上升的最大高度. 三、系统损失的动能可以转化为：7、如图，质量均为m的物体A、B，用轻弹簧连接后静止在光滑水平地面上，一质量为m/4的子弹以初速度V0水平射向并嵌入物体A中不出来，在A、B运动过程中，弹性势能的最大值是多少？8、(2013年高考)两块相同平板P1、P2至于光滑水平面上，质量均为m。P2的右端固定一轻质弹簧，左端A与弹簧的自由端B相距L。物体P置于P1的最右端，质量为2m且可以看作质点。P1与P以共同速度v0向右运动，与静止的P2发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后P1与P2粘连在一起，P压缩弹簧后被弹回并停在A点（弹簧始终在弹性限度内）。P与P2之间的动摩擦因数为，求P1、P
9、2刚碰完时的共同速度v1和P的最终速度v2；此过程中弹簧最大压缩量x和相应的弹性势能Ep9、两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L. 导轨上面横放着两根导体棒ab和cd，构成矩形回路，如图所示. 两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，回路中其余部分的电阻可不计. 在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B. 设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行. 开始时，棒cd静止，棒ab有指向棒cd的初速度v0. 若两导体棒在运动中始终不接触，求：在运动中产生的焦耳热最多是多少？当ab棒的速度变为初速度的3/4时，cd棒的加速度是多少？ 10、如图示，一质量为M长为L的长方
10、形木块B放在光滑水平面上，在其右端放一质量为m的小木块A，mM，现以地面为参照物，给A和B以大小相等、方向相反的初速度(如图)，使A开始向左运动，B开始向右运动，但最后A刚好没有滑离B板。以地面为参照系。、若已知A和B的初速度大小为v0，求它们最后速度的大小和方向；、若初速度的大小未知，求小木块A向左运动到最远处(从地面上看)到出发点的距离。板书设计：课后反思：1、每节课的功夫其实在课堂外，要分析这节课的地位(在教材中和高考中)，总体的指导思想，再到框架的初步形成、情景的预设、细节的预想，都有太多的要想。2、具体到这节课，指导原则：“踏踏实实抓好常规教学，认认真真准备期末统考”但是问题在于，学生明白了这个内容重要性，还要使他们明白解决问题方法，更要调动学生思维的积极性和主动性，才能实现教与学的目标。所以，我在设计中心都落在：使学生的思维始终围绕“怎样判断两个物体的碰撞是完全非弹性碰撞?子弹打木块的碰撞有什么特点？系统损失的动能都去哪儿了？”这三个问题。这样，教和学的思路才清晰。
