1.5弹性碰撞和非弹性碰撞 教学设计 -2025-2026学年高二上学期物理粤教版选择性必修第一册

该高中物理教学设计聚焦弹性碰撞和非弹性碰撞的概念、特点及规律，通过“弹硬币”实验导入，连接前期动量守恒知识，从能量变化角度深化对碰撞分类的理解，构建知识支架。 以实验探究与理论推导结合为特色，通过牛顿摆、篮球网球等演示验证弹性碰撞规律，培养科学探究与科学思维能力，结合生活现象解释提升物理观念，多元评价促进合作，助力教师高效教学与学生深度学习。

教学设计 课题名称 弹性碰撞和非弹性碰撞（第一课时） 课型 新授课 任课教师 授课年级 高一 单元教学说明 高中物理必修课程中力学、电学的内容，为学生初步形成物质观、运动与相互作用观和能量观的认识奠定了重要的基础。本章动量和动量守恒定律的设计，同样也会为学生进一步形成运动与相互作用观念提供帮助。动量和动量守恒定律的普适性知识在高中物理教学中占有重要地位。从章结构设计方面考虑，本章结构设计与以往教科书相比有所调整，在强调知识传授的同时，其核心是要体现科学探究精神的熏陶，强调物理学中的“守恒思想”等。 本节教材分析 经过前面四节的学习，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。本节课程通过演示实验使学生了解弹性碰撞和非弹性碰撞的特点，定量分析一维碰撞问题并能解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞现象，会用守恒定律分析物理问题的方法，体会自然界的和谐与统一。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。 素养目标 1.[物理观念] 通过对弹性碰撞和非弹性碰撞研究，提升学生的运动和相互作用、能量的观念。 2.[科学思维] 通过生活中的问题情境分析，能够选择碰撞模型解决问题。 3.[科学探究] 通过演示实验探究弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。 4.[科学态度和责任] 感受不同碰撞的特点，培养学生勇于探索的精神；体会用守恒定律分析物理问题的方法，体会自然界的和谐与统一。 德育目标 通过学习培养学生形成规范、科学的思维程序，养成科学的思维习惯，促进学生运动与相互作用观念的形成，培养正确的理想信念。 教学重、难点 重点：1.碰撞的分类； 2.理解弹性碰撞与非弹性碰撞的概念及特点。 难点：1.理解弹性碰撞与非弹性碰撞的差别； 2.能应用两个定律解决与生产生活相关的实际问题。 教学方法 采用讲授、演示、讨论和实验探究相结合的教学方法。 教学准备 交互式一体机、多媒体、演示实验、课本、学案、硬币、牛顿摆、篮球、网球。 学习评价设计 评价方式 1.教师评价 ①根据学生小组学习态度及课堂行为，例如：听课情况、发言、讨论交流等。 ②根据学生小组合作学习及学习效果，例如：课堂探究实验、练习完成情况等。 ③根据课后主题问题探究、网络调查问卷、作业及问题反馈情况，进行课后评价。 2.学生互评 制作网络调查问卷，完成学生对本组成员课堂表现和团队参与度的评价。 评价量表框架 课题名称 小组名称 教师评价 学习态度 优 良 及 差 课堂行为 优 良 及 差 合作学习 优 良 及 差 学习效果 优 良 及 差 表现突出 成员 课后评价 学生互评 成员1 成员2 成员3 成员4 成员5 成员6 成员1 成员2 成员3 成员4 成员5 成员6 教 学 过 程 教师、学生活动 设计意图 环节一：创设情境，游戏引入 教师活动：做一做：弹硬币 在课本一侧放置两枚硬币，用力弹其中的一枚并使其撞击另一枚硬币，看能否让两枚硬币都飞离课本？ 学生活动：动手参与进行小实验，并认真思考出现这种的现象的原因。 环节二：回顾知识、激疑设问 教师活动：碰撞是物体之间在极短时间内的相互作用。通过观察生活中、天体中、微观粒子碰撞图片，分析碰撞的特点。物体碰撞中动量守恒。那么，在各种碰撞中能量又是如何变化的？ 学生活动：认真观看图并分析和思考。 环节三：典例分析、明确分类 教师活动1：理论分析碰撞过程中的机械能变化 在光滑水平面上，两个物体的质量都是m，碰撞前一个物体静止，另一个以速度v 向它撞去。碰撞后两个物体粘在一起。碰撞后该系统的总动能是否有损失？ 学生活动：认真分析和思考，通过动量守恒定律，得出结论。碰撞后该系统的总动能有损失。 教师活动2：定量分析碰撞过程中的机械能变化 通过回顾第一节寻求碰撞中的不变量的实验数据，分析比碰撞前后动能的变化数据，发现安装了尼龙粘扣的两滑块碰撞，碰撞前后有动能的损失，若改为安装了弹性碰撞架两滑块碰撞，则碰撞前后无动能的损失。 教师活动3：从能量的角度得出碰撞的分类 通过对两个碰撞的分析发现有的碰撞无动能损失，有的碰撞有动能的损失。因此，可以根据这个区别对碰撞进行分类。 （1）弹性碰撞:系统在碰撞前后动能不变 （2）非弹性碰撞：系统在碰撞前后动能减少 完全非弹性碰撞（指碰撞后粘连） 学生活动：与老师一起认真分析和思考，进行分类。 环节四：理论推导、实验验证 教师活动1：在光滑的平面上有两个小球，假设小球m1以速度 v1与原来静止的小球m2 发生一维弹性碰撞。求碰撞后它们的速度v1＇和 v2＇。 学生活动：利用动量守恒和机械能守恒定律，计算碰撞后的速度。 教师活动2：引导学生根据两小球的质量关系，对碰撞后速度的物理关系式进行定性分析，得出结论。 学生活动：根据教师引导基于质量关系进行思考与讨论。 (1)当m1＝m2时，v1′＝0，v2′＝v1(质量相等，速度交换) (2)当m1＞m2时，v1′＞0，v2′＞0，且v2′＞v1′(大碰小，一起跑) (3)当m1＜m2时，v1′＜0，v2′＞0(小碰大，要反弹) (4)当m1≫m2时，v1′＝v1，v2′＝2v1(极大碰极小，大不变，小加倍) (5)当m1≪m2时，v1′＝－v1，v2′＝0(极小碰极大，小等速率反弹，大不变) 教师活动3：实验验证五种质量关系下，学生得到的结论。 环节五：课堂练习、提升能力 1. 在气垫导轨上，一个质量为400g的滑块以15cm/s的速度与另一质量为200g、速度为10cm/s并沿相反方向运动滑块迎面相撞，碰撞后两个滑块粘在一起。 （1）求碰撞后滑块速度的大小和方向。 （2）这次碰撞，两滑块共损失了多少机械能？ 2.速度为10m/s的塑料球与静止的钢球发生正碰，钢球的质量是塑料球的4倍，碰撞是弹性的，求碰撞后两球的速度。 3．如图所示，在光滑水平面上，一速度大小为的A球与静止的B球发生碰撞，已知，则碰撞后B球的速度大小范围？ 学生活动：认真审题分析、确定碰撞模型，依据模型特点利用所学原理列式计算、进行思考与讨论。 环节六：解释现象、回扣引题 教师活动1：想一想：有趣的牛顿摆 1．由于弹性正碰中动量守恒和总动能不变，发生了速度、动能的“传递”。 2．通常情况下的钢球、玻璃球等坚硬物体之间的碰撞及分子、原子等之间的碰撞皆可视为弹性碰撞。 教师活动2：现象解释：弹硬币 学生活动：认真观察演示现象，积极思考并回答问题。 环节七：课堂小结、作业及寄语 1.小结： 总结本节课所学知识。 2.作业内容： （1）试试拿一篮球和一网球，一上一下挨着放置，从某一高度静止释放，观察两球落下后的实验现象，分析并解释这个现象。 （2）完成学案及课后练习与应用题。 通过弹硬币的科学小实验的动手实践，观察分析，激发学生的学习兴趣，引发学生的求知欲和好奇心，并借此科学现象导入新课主题及教学目标。 通过分析和思考问题，提升学生的科学态度与责任、物理观念。 通过对碰撞中能量变化的分析，对碰撞进行分类。培养学生科学探究能力。 根据已学知识，积极参思考，认真推导计算，提高学生的科学推导能力。 通过定性分析和讨论分享，培养学生归纳总结及团队协作的能力。 进一步提升学生的运动与相互作用、能量的观念，体会从理论到实验验证的推理过程。 通过对碰撞情景的实例分析，提高学生的科学推导能力，培养学生的科学思维。 帮助学生梳理基础知识，构建知识框架。 板书设计 1.5弹性碰撞和非弹性碰撞 一、碰撞的分类 1、弹性碰撞 2、非弹性碰撞 3、完全非弹性碰撞 二、弹性碰撞的实例分析 1、对心碰撞与非对心碰撞 2“一动一静”弹性碰撞 动量守恒： 机械能守恒： 解得： 7 学科网（北京）股份有限公司 $