美妙的守恒定律學(xué)案

1、1.4 美妙的守恒定律（學(xué)案）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知道生活中各種各樣的碰撞形式,理解彈性碰撞和非彈性碰撞模型，能正確判斷哪些是彈性碰撞，哪些是非彈性碰撞。 2、能正確表達(dá)彈性碰撞和非彈性碰撞的特征，會(huì)用動(dòng)量守恒定律和動(dòng)能守恒定律去分析彈性與非彈性碰撞現(xiàn)象，并能用兩個(gè)守恒定律去解釋生活生產(chǎn)中的碰撞現(xiàn)象?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】 1、重點(diǎn)：彈性碰撞和非彈性碰撞模型以及利用動(dòng)量守恒和動(dòng)能守恒定律去分析這兩種碰撞。2、難點(diǎn)：判斷兩種碰撞的類型和用兩個(gè)守恒定律分析兩種碰撞。 1、 碰撞中的動(dòng)能1、 動(dòng)手計(jì)算表一和表二兩種碰撞類型碰撞前后A、B兩物體的動(dòng)能 結(jié)果比較：兩滑塊碰后粘在一起的實(shí)驗(yàn)中，碰撞后系統(tǒng)的動(dòng)能（ ）了；

2、在兩滑塊碰后分開的實(shí)驗(yàn)中，碰撞前后系統(tǒng)的動(dòng)能（ ）。而系統(tǒng)的動(dòng)量總是（ ）的。2、彈性碰撞：（ ） 非彈性碰撞：（ ） 完全非彈性碰撞：（ ）3、說說下列哪些是彈性碰撞，哪些是非彈性碰撞（1）鋼球與水泥地面發(fā)生的碰撞（ ）v1 111AB（2）兩個(gè)雞蛋相撞（ ）（3）人跳到運(yùn)動(dòng)的車上（ ）（4）阿爾法粒子與金原子核相撞（ ）（5）如右圖所示與輕彈簧（彈簧質(zhì)量忽略不計(jì)）相連的 物體B停放在光滑的水平面上。 物體A沿水平方向向右運(yùn)動(dòng)，跟與B相連的輕彈簧相碰（ ） 接下來，我們就以上面第（5）個(gè)小題為模型來研究彈性碰撞。二、探究彈性碰撞V1BM2M1A問題：設(shè)A、B質(zhì)量分別為m1、m2，碰前A的速度

3、為v1，B的速度為0，兩物體發(fā)生彈性碰撞，那么碰撞后A、B的速度v1，v2，是怎樣的呢？嘗試分析：M1M2AB 第一階段（壓縮階段）:兩物體接觸后彈簧被壓縮，由此產(chǎn)生彈力，使A物體（ ）， B物體（ ），直到兩球速度（ ）（A、B相對(duì)靜止，彈簧壓縮完成）。在壓縮階段，系統(tǒng)的動(dòng)能逐漸（ ），而彈性勢(shì)能逐漸( )。當(dāng)兩物體速度相等時(shí)，系統(tǒng)的勢(shì)能達(dá)到最大，而( )減至最小。但在任意一時(shí)刻，系統(tǒng)的( )保持不變。 第二階段（恢復(fù)階段）:由于彈簧對(duì)兩物體間的彈力作用，A繼續(xù)( )，B繼續(xù)加( )，使B的速度( )A的速度，彈簧形變逐漸( )，當(dāng)兩物體即將分離的瞬間，彈簧恢復(fù)到原長，A、B均不受( )作用

4、。在恢復(fù)階段，系統(tǒng)的( )逐漸減少，動(dòng)能逐漸( )，當(dāng)彈簧的形變完全消失時(shí)，系統(tǒng)的彈性勢(shì)能為( )，而動(dòng)能重新達(dá)到( )。 由以上分析知：系統(tǒng)末態(tài)的總動(dòng)能應(yīng)該等于初態(tài)的總動(dòng)能，因此有 （1） 由于系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，故有、1BAM1M2 （2）聯(lián)立（1）（2）兩式解得 思考討論： 1、若m1m2，則v1 與v1( ) 2、若m1m2，則v1 與v1( ) 3、若m1=m2，則兩物體( )速度。這種情況1666年英國皇家學(xué)會(huì)懸賞征答的問題的解釋(P19)。 4、若m1Ek1、+Ek2、）三、自然之美物理學(xué)中的守恒定律（了解） 1、簡(jiǎn)潔美：用極簡(jiǎn)練的語言將內(nèi)涵豐富的自然規(guī)律表述出來

5、，表現(xiàn)出物理學(xué)的簡(jiǎn)潔美。 2、對(duì)稱美：每一條守恒定律都對(duì)應(yīng)于自然界中的一種對(duì)稱關(guān)系，反映出自然界的一種對(duì)稱美。 3、和諧統(tǒng)一美：每一條守恒定律都有一個(gè)守恒量，這反映了各種運(yùn)動(dòng)形式之間的聯(lián)系與統(tǒng)一，表現(xiàn)出物理學(xué)的和諧統(tǒng)一美。在物理學(xué)的應(yīng)用中，在對(duì)許多新事物的預(yù)言及新理論的建立中，無不閃耀著守恒思想的光輝。在中學(xué)物理中，我們學(xué)過的守恒定律有：機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量守恒定律、電荷守恒定律質(zhì)量守恒定律、能量守恒定律四、練習(xí)與檢測(cè)練習(xí)如圖所示，在水平光滑直導(dǎo)軌上，靜止著三個(gè)質(zhì)量均為m1 kg的相同小球A、B、C，現(xiàn)讓A球以v02 m/s的速度向著B球運(yùn)動(dòng)，A、B兩球碰撞后粘合在一起，兩球繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)并跟C

6、球碰撞，C球的最終速度vC1 m/s.求：(1) A、B兩球跟C球相碰前的共同速度多大？(2) 兩次碰撞過程中一共損失了多少動(dòng)能？檢測(cè)1如圖所示與輕彈簧相連的物體A停放在光滑的水平面上。物體B沿水平方向向右運(yùn)動(dòng)，跟與A相連的輕彈簧相碰。在B跟彈簧相碰后，對(duì)于A、B和輕彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的是【 】A彈簧壓縮量最大時(shí)，A、B的速度相同vBAB彈簧壓縮量最大時(shí)，A、B的動(dòng)能之和最小C彈簧被壓縮的過程中系統(tǒng)的總動(dòng)量不斷減小D物體A的速度最大時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為零2如圖2所示，一輕彈簧左端固定在長木板M的左端，右端與小木塊m連接，且m、M及M與地面間接觸光滑。開始時(shí)，m和M均靜止，現(xiàn)同時(shí)對(duì)m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，從兩物體開始運(yùn)動(dòng)以后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧形變不超過其彈性限度，對(duì)于m、M和彈簧組成的系統(tǒng)【 】A由于F1、F2等大反向，