1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞（教学设计）-【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第一册）

1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞 教学设计 备课人 学科 物理 课题 1.4 实验： 验证动量守恒定律 教学内容分析 经过前而四节的学习，学生已经从实验到理论，再从理论到实验，对碰撞中的动量守恒有了较为清晰的认识。碰撞是生活中常见的现象。碰撞时物体间相互作用持续时间很短，相互作用力很大，满足动量守恒条件。本节的设计以碰撞实例为载体，经历实验探究、理论推导，在其实情境中建立弹性碰撞和非弹性碰撞的相关概念。教材创设了两个小球弹性碰撞的情境，先引导学生应用动量守恒定律和机械能守恒定律去解决典型的碰撞问题，推导两个小球在弹性碰撞后的速度表达式。随后，又引导学生从一般到特殊，对三种特殊情况展开讨论，得出碰后两球末速度的表达式，便于快速判断与评估生活中实际现象对应的碰撞类型。学生通过对弹性碰撞和非弹性碰撞的讨论，进一步加深对动量和动能的理解，提升运动与相互作用观及能量观。 本节课的重点内容是理解弹性碰撞与非弹性碰撞的概念及特点，并能应用两个定律解决与生产生活相关的实际问题。 学情分析 学生虽然已经具备了较为完备的动量、动量定理和动量守恒定律的初步知识，并学会了相关表达式的推导，尽管如此，但由于本章知识内容的特殊性和复杂性以及学生认知水平的差异，本节课的内容对学生来讲仍然是一个不小的台阶。基于以上的教材特点和学生特点，我制定了如下的教学目标，力图把传授知识、渗透学习方法以及培养兴趣和能力有机的融合在一起，达到最好的教学效果。 教学目标 1.了解弹性碰撞和非弹性碰撞。 2.会分析具体实例中的碰撞特点及类型。 3.会用动量、能量的观点解决生产生活中与一维碰撞相关的实际问题。 教学重难点 1.教学重点：分析处理实验数据，根据实验数据验证动量守恒定律。 2.教学难点：设计验证动量守恒定律的实验方案。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新课导入 碰撞是自然界中常见的现象。陨石撞击地球而对地表产生破坏，网球受球拍撞击而改变运动状态…… 物体碰撞中动量的变化情况，前面已进行了研究。那么，在各种碰撞中能量又是如何变化的？ 学生在前面的基础上结合自己的分析尝试回答碰撞中的能量变化情况。 层层推进，引发学生深入思考。 新课教学 第一部分：弹性碰撞和非弹性碰撞 一、实验：探究不同碰撞前后的物体的能量变化情况 观看实验视频，并思考对实验数据如何处理得出结论？ 环节一：质量不同装有弹性碰撞架的滑块发生碰撞后分开 环节二：质量不同且贴有胶布的滑块发生碰撞后不分开 \ 2、 碰撞分类 请同学们阅读总结碰撞的分类： 1、 弹性碰撞：碰撞后物体的形变完全恢复，碰撞后系统没有机械能损失，碰撞过程中系统机械能守恒．钢球、玻璃球碰撞时，机械能损失很小，它们的碰撞可以看作弹性碰撞。 2、非弹性碰撞： 碰撞后物体的形变只有部分恢复，系统有部分机械能损失。 3、完全非弹性碰撞：碰撞后两物体一起以同一速度运动．碰撞后物体的形变完全不能恢复，系统机械能损失最大． 三、典例探究 【例1】两个物体的质量都是m,碰撞以前一个物体静止,另一个以速度v向它撞去。碰撞以后两个物体粘在一起,成为一个质量为2m的物体，以一定的速度继续前进。碰撞后该系统的总动能是否会有损失？ 学生思考讨论得出如下表格设计并分析如下： 根据数据得出结论：在误差允许范围内，碰撞后，系统动能不变。 学生思考讨论得出如下表格设计并分析如下：` 根据数据得出结论：碰撞后，系统动能减少。 学生阅读课文并建立碰撞的知识。 学生解答：根据动量守恒定律：， 碰撞前的总动能： 碰撞后的共同速度： 碰撞后的总动能： 可见，碰撞后系统的总动能小于碰撞前系统的总动能。 学生在前面的学习上已经逐步建立碰撞的概念及碰撞遵循动量守恒定律，本节一开始就抛出能量变化问题，并利用实验来发现，既能让学生透彻理解碰撞实验，又能直观感受碰撞中能量变化情况。 在实验基础上总结碰撞概念，这样方便建立概念。 学以致用，学会分析碰撞中能量变化情况。 第二部分：弹性碰撞的实例分析 一、正碰与斜碰 阅读课文，总结什么是正碰，什么是斜碰？ 1.正碰（对心碰撞） 碰撞前后，物体的运动方向在同一直线上。这种碰撞称为正碰，也叫作对心碰撞或一维碰撞。 2.斜碰（非对心碰撞） 碰撞前后物体的运动方向不在同一直线上,如图所示 二、弹性碰撞的规律 1、动碰静： 物体m1以速度v1与原来静止的物体m2发生弹性碰撞，碰撞后它们的速度分别为v1’ 和v2’ 。请用m1、m2、v1表示v1’ 和v2’ 的公式。 2.根据上述结论，碰撞后两者的速度大小和方向有什么规律？ （1）若m1大于m2 ：则两球碰撞之后将同方向运动； ，向右运动；，，向右运动； 若m1远大于m2 ，即m2可忽略：，初速度；，2倍初速度