新課標(biāo)人教版3-5選修三164碰撞1-資料下載頁(yè)
2024-11-20 02:48本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】探究物體彈性碰撞的一些特點(diǎn)。知道彈性碰撞和非彈性碰撞。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，理解動(dòng)量和動(dòng)量守恒定律。能用動(dòng)量守恒定律定量分析一維碰撞問(wèn)題。例1火箭的發(fā)射利用了反沖現(xiàn)象。例2收集資料，了解中子是怎樣發(fā)現(xiàn)的。討論動(dòng)量守恒定律在其中的作用。通過(guò)物理學(xué)中的守恒定律，體會(huì)自然界的和諧與統(tǒng)一。制作“水火箭”。感受不同碰撞的區(qū)別，培養(yǎng)學(xué)生勇于探索的精神。教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。在彈性力作用下，碰撞過(guò)程只產(chǎn)生機(jī)械能的轉(zhuǎn)移，系統(tǒng)內(nèi)無(wú)機(jī)械能的損失的碰撞，撞皆可視為彈性碰撞。試根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律推導(dǎo)出v1/、v2/的表達(dá)式。熱傳遞及其他變化。上質(zhì)量m2=50g的小球以v2=10cm／s的速度向左運(yùn)動(dòng)。碰撞后，小球m2恰好靜止。據(jù)m1v1+m2v2＝m1v1/+m2v2/解得v1/=—20cm／s，負(fù)號(hào)表示碰撞后m1的運(yùn)動(dòng)方向。律求解時(shí)，一定要規(guī)定正方向。后具有共同的速度)，其動(dòng)能損失最大。
【正文】 是所有物體都參與了碰撞過(guò)程，在遇到具體問(wèn)題時(shí)一定要注意分析與區(qū)別． 2．展示投影片，其內(nèi)容如下： 如圖所示，質(zhì)量為 m的小球被長(zhǎng)為 L 的輕繩拴住，輕繩的一端固定在 O點(diǎn)，將小球拉到繩子拉直并與水平面成 θ 角的位置上，將小球由靜止釋放，則小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的即時(shí) 速度是多大？ 組織學(xué)生認(rèn)真讀題，并給三分鐘思考時(shí)間． （ 1） 提問(wèn)學(xué)生解答方法，可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤有：認(rèn)為輕繩的拉力不做功，因此過(guò)程中機(jī)械能守恒，以最低點(diǎn)為重力勢(shì)能的零點(diǎn)，有 221)s in1( mvm gL ?? ? 得 )sin1(2 ??? gLv （ 2） 引導(dǎo)學(xué)生分析物理過(guò)程． 第一階段，小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，直到輕繩位于水平面以下，與水平面成θ角的位置處為止．在這一階段，小球只受重力作用，機(jī)械能守恒成立． 下一階段，輕繩繃直，拉住小球做豎直面上的圓周運(yùn)動(dòng)，直到小球來(lái)到最低點(diǎn)，在此過(guò)程中， 輕繩拉力不做功，機(jī)械能守恒成立． 提問(wèn)：在第一階段終止的時(shí)刻，小球的瞬時(shí)速度是什么方向？在下一階段初始的時(shí)刻，小球的瞬時(shí)速度是什么方向？ 在學(xué)生找到這兩個(gè)速度方向的不同后，要求學(xué)生解釋其原因，總結(jié)歸納學(xué)生的解釋，明確以下觀點(diǎn)： 在第一階段終止時(shí)刻，小球的速度豎直向下，既有沿下一步圓周運(yùn)動(dòng)軌道切線方向 （ 即與輕繩相垂直的方向 ） 的分量，又有沿軌道半徑方向 （ 即沿輕繩方向 ） 的分量．在輕繩繃直的一瞬間，輕繩給小球一個(gè)很大的沖量，使小球沿繩方向的動(dòng)量減小到零，此過(guò)程很類(lèi)似于懸掛輕繩的物體 （ 例如天花板 ） 與小球在沿繩的方向上 發(fā)生了完全非彈性碰撞，由于天花板的質(zhì)量無(wú)限大 （ 相對(duì)小球 ） ，因此碰后共同速度趨向于零．在這個(gè)過(guò)程中，小球沿繩方向分速度所對(duì)應(yīng)的一份動(dòng)能全部損失了．因此，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程按機(jī)械能守恒來(lái)處理就是錯(cuò)誤的． （ 3） 要求學(xué)生重新寫(xiě)出正確的方程組． 221sin2 mvm gL ?? ?cos// vv ? ． 22// 21)s in1(21 vmm gLv ???? ? 解得 )1s in2(s in2 3 ???? ??gLv （ 4） 小結(jié)：很多實(shí)際問(wèn)題都可以類(lèi)比為碰撞，建立合理的碰撞模型可以很簡(jiǎn)潔直觀地解決問(wèn) 題．下面繼續(xù)看例題． 3．展示投影片，其內(nèi)容如下： 如圖所示，質(zhì)量分別為 mA和 mB的滑塊之間用輕質(zhì)彈簧相連，水平地面光滑． mA、 mB原來(lái)靜止，在瞬間給 mB一很大的沖量，使 mB獲得初速度 v0，則在以后的運(yùn)動(dòng)中，彈簧的最大勢(shì)能是多少？ 在學(xué)生認(rèn)真讀題后，教師引導(dǎo)學(xué)生討論． （ 1） mA、 mB 與彈簧所構(gòu)成的系統(tǒng)在下一步運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能否類(lèi)比為一個(gè) mA、 mB發(fā)生碰撞的模型？ （ 因系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，所以可類(lèi)比為碰撞模型 ） （ 2） 當(dāng)彈性勢(shì)能最大時(shí)，系統(tǒng)相當(dāng)于發(fā)生了什么樣的碰撞？ （ 勢(shì)能最大，動(dòng)能損失就最大，因此可建立完全 非彈性碰撞模型 ） 經(jīng)過(guò)討論，得到正確結(jié)論以后，要求學(xué)生據(jù)此而正確解答問(wèn)題，得 到結(jié)果為)(220BABAp mm vmmE ??
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