殷紹燕

(江蘇省泰州中學 225300)

新高考改革以后，將原來高中物理選修3-5的重點知識變?yōu)楸匦迌?nèi)容，其中碰撞也是生活中常見的現(xiàn)象，因此碰撞的相關知識顯得更為重要，但是學生在做選擇題時容易顧頭不顧尾，導致多選，也有不少學生想不通，有時直接用動量守恒求解得到的兩解全部有效，但有時又會有一解不合題意，若直接問學生碰撞有哪三點規(guī)律，他們或許都記得，就是做題時想不起來，更不知如何使用，是典型的聽得懂不會做，或者一道題會做了，稍作變動又糊涂了，正所謂穿個馬甲就不認識了.所以，作為老師的我借助一題多變一題多解來幫助學生加深對碰撞知識的理解，加強他們對碰撞規(guī)律的印象并學會使用，使他們將知識與題目結合起來，弄懂、弄透碰撞過程必須滿足的三個規(guī)律，同時熟練準確解題.

圖1

為了讓學生舉一反三，同時鍛煉學生思維，我故意問了一句，下次再換個數(shù)據(jù)還會做嗎？學生充滿自信地說“當然了！”我順勢就說“很好！那就請你們自己變動一下數(shù)據(jù)再做一次”.隨即，一位學生就做了變動，并解答如下：

看著學生那種滿意并等著表揚的表情，我肯定了學生的以葫蘆畫瓢能力，而后告知學生：其實本題無解，在一片嘩然之后，我說“數(shù)據(jù)并不是可以隨便換的，因為碰撞必須同時滿足三大規(guī)律”.請大家繼續(xù)討論變式二的做法和答案的合理性，從而發(fā)現(xiàn)新問題.

通過這樣的一題多變，強化了計算，并從“意外”的錯誤中深化了碰撞的規(guī)律：除了滿足動量守恒外還有動能不增，且碰撞后同向運動時，后者速度必須小于前者速度.

以上三題，我們由動量守恒解得結果后，根據(jù)碰撞的其他規(guī)律——動能不增及碰后兩球同向運動時前者速度必須大于后者，再來討論解的合理性，最后得出答案.除上述解題方法，我們也可以從碰撞的兩種特例——彈性碰撞與完全非彈性碰撞出發(fā)，進行計算，先得出兩球在碰撞后速度的范圍，而后再確定具體值的取和舍.詳細解法如下：

解析二假設是彈性碰撞，根據(jù)動量守恒有：mv0+0=mvA+3mvB

變式三如圖1所示，在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小球A以速率v0向右運動時跟靜止的質(zhì)量為3m的小球B發(fā)生正碰，求碰后B球的速率可能為多少？( )．

這題沒有給出碰撞后A球的速率，一個動量守恒定律，兩個未知數(shù)，似乎不能求解.又咋辦？

我們知道碰撞有兩種特例：彈性碰撞(碰撞前后機械能沒有損失)與完全非彈性碰撞(碰撞前后機械能損失最大，碰后粘為一起)，實際碰撞一般介于其間.由上述解法二可知：正確答案為ABC.

當然題目還可以進一步變動，改問：碰后A球的速率可能為多少？即變式四.

變式四如圖1所示，在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小球A以速率v0向右運動時跟靜止的質(zhì)量為3m的小球B發(fā)生正碰，求碰后A球的速率可能為多少？( )．

答案即為AD.

筆者在教學中就利用這樣一道題的四次變化和兩種解法，來加深學生對碰撞過程中必須遵循的三個規(guī)律的真正理解，鞏固了兩種特殊碰撞的特點，同時更換數(shù)據(jù)，強化了同學們的計算，也通過對所求結果的討論，學會了將不合題意的解舍去，養(yǎng)成了嚴謹?shù)乃季S習慣，效果顯著.