- 高三物理碰撞速度教案
高三物理碰撞速度教案如下:
一、教学目标
1. 知道碰撞的定义。
2. 能通过实验总结出碰撞的一般规律。
3. 能运用碰撞规律解释简单的碰撞现象。
二、教学重难点
1. 教学重点:碰撞的一般规律。
2. 教学难点:运用碰撞规律解释简单的碰撞现象。
三、教学过程
1. 导入新课阶段:通过演示实验,引导学生观察,并向学生说明,两个物体相互作用的过程中,它们质心的速度发生变化,这种物理现象叫做碰撞。
2. 新课教学阶段:引导学生分析碰撞的一般规律。
(1) 弹性碰撞的特点:如果碰撞过程中没有机械能损失,即碰撞前后物体动能守恒,这样的碰撞叫做弹性碰撞。在弹性碰撞过程中,由动量守恒和机械能守恒可以推导出动能守恒,即合动量等于物体质量与速度的乘积之和。
(2) 非弹性碰撞的特点:如果碰撞过程中机械能有损失,即碰撞前后物体动能不守恒,这样的碰撞叫做非弹性碰撞。由动量守恒和机械能不守恒可以推导出动能不守恒,即合动能等于零。
(3) 完全非弹性碰撞的特点:两个物体碰撞后粘在一起时,动能全部转化为系统的内能,这时两物体的速度大小相等,都等于完全非弹性碰撞前的两物体速度的平均值。
3. 探究活动与练习检测:让学生运用碰撞规律解释常见的碰撞现象。让学生分组讨论后进行实验设计,并运用所学知识来解释实验现象。最后通过练习来检测学生对知识的掌握情况。
四、小结
让学生总结本节课的主要内容,强调碰撞规律的应用,并引导学生将所学知识应用到实际问题中。
五、作业
让学生根据所学知识完成相关作业,进一步巩固和提高学生对碰撞知识的理解和应用能力。
相关例题:
例题:
一质量为M的小车静止在光滑的水平面上,小车上有N个质量均为m的小球。现给每个小球一水平初速v,方向与小车方向相同。已知所有小球与小车碰撞后,均以相对于地面大小相同的反弹速度反弹。求小车被撞击后速度的变化。
【分析】
首先,我们需要明确碰撞过程中遵循的规律。在碰撞过程中,系统不受外力作用,动量守恒。同时,由于碰撞前后动能没有变化,因此遵循能量守恒定律。
接下来,我们需要对问题进行具体分析。设小车被撞击后速度变化为Δv,则小车与小球组成的系统在碰撞前的总动量为(M+N)v。碰撞后,小车和小球的总动量为M(v+Δv)+N(v-Δv)。由于动量守恒,这两个动量相等。由此可以列出方程求解Δv。
【解答】
根据题目描述,所有小球与小车碰撞后均以相对于地面大小相同的反弹速度反弹。因此,我们可以假设所有小球反弹后的速度大小均为Δv/N。根据动量守恒定律,可列出方程:
(M+N)v = M(v+Δv) + N(v-Δv)
化简可得:Δv = (N-M)v / (M+N)
因此,小车被撞击后速度的变化为Δv = (N-M)v / (M+N)。
【总结】
本例题通过分析碰撞过程中的规律,列出了动量守恒方程求解小车被撞击后速度的变化。解题的关键在于明确碰撞过程中遵循的规律,并能够根据题目描述列出相应的方程。通过求解方程,可以得到正确的答案。
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