人教版选择性必修一第一章 动量守恒定律《1.5+弹性碰撞与非弹性碰撞》教学设计.docx

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人教版选择性必修一第一章动量守恒定律

《1.5弹性碰撞与非弹性碰撞》教学设计

一、教材分析

本节教学内容选自人教版高中物理教材选择性必修第一册第一章第5节。本章前4节从实验到理论，再从理论到实验，多角度阐述了“动量、动量定理、动量守恒定律”等概念和规律，本节则是在两种真实、典型、有意义的情境的对“动量守恒定律”的应用。

前面几节课主要从动量的角度研究碰撞现象，学生对碰撞种的能量变化也有一定的了解，但还不清楚。本节则进一步研究碰撞中能量的变化，教材编写思路是以碰撞实例为载体，经历实验探究、理论推导，在真实情境中建立弹性碰撞和非弹性碰撞的相关概念。本节课先是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。

二、学情分析

经过前面学习，学生基本掌握动量守恒定律的知识，从动量的角度分析了多种碰撞现象，如台球碰撞、牛顿摆的钢球碰撞等。以及对于碰撞过程中能量的转移也有所了解，但还不清晰，同时对于碰撞过程中的动力学分析较为陌生，对于弹性碰撞的规律还不了解。故在授课讲解时应该注意知识的探索过程，加深学生对知识点的理解，以问题为导向，情景实例为探索过程。

三、教学目标

（一）物理观念：知道碰撞现象的特点及分类、理解弹性碰撞和非弹性碰撞。

（二）科学思维：分别通过对弹性碰撞和非弹性碰撞实例分析，提高模型建构、抽象概括、演绎推理和科学论证的能力，学会用能量观、动量和动力学观点解释一维碰撞问题。

（三）科学探究：通过牛顿摆实验，经历观察现象、提出问题、实验探究、理论推导的科学探究过程，提升学生创新能力和动手能力。

（四）科学态度与责任：通过本节课的学习，认识碰撞的科学本质，了解生产生活中各类碰撞现象，树立爱惜生命，保护资源等社会责任意识。

四、教学重与难点

教学重点：能应用动量守恒定律和机械能守恒定律，解决生产生活中相关的实际问题。

教学难点：掌握碰撞过程的动量、能量和动力学分析及理解弹性碰撞规律。

教学过程

教学过程

教学内容

学生活动

核心素养

引入

引入台球明星——丁俊晖，结合自身台球视频，激发学生的学习兴趣，以及利用牛顿摆，通过演示实验，让学生对碰撞有更好的认识，以及为讲解弹性碰撞和非弹性碰撞做铺垫，激起学生的求知欲和好奇心。

动手参与进行牛顿摆小实验，并认真思考出现这种的现象的原因？

科学思维

科学探究

【设计意图】：通过科学牛顿摆实验的动手实践，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。

新课讲授

新课讲授

新课讲授

认识碰撞：物体之间在极短时间内的相互作用。通过观察生活中、相关碰撞图片，分析碰撞的特点

认真观看图并分析和思考。

科学态度与责任

物理观念

一、碰撞的分类

1.碰撞的分类——按碰撞前后速度方向的关系：

（1）正碰（对心碰撞）：碰撞前后速度方向与两球心连线在同一条直线上也称一维碰撞。

（2）斜碰（非对心碰撞）：碰撞前后速度方向与两球心连线不在同一条直线上也称作二维碰撞。

2.碰撞的分类——按碰撞前后能量变化分类

弹性碰撞和非弹性碰撞：

定性观察碰撞过程中的机械能变化，通过牛顿摆演示，让学生分析牛顿摆上的小钢球在碰撞前后机械能的变化，感知小钢球碰撞过程中有无能量的损失。

归纳小结，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

③完全非弹性碰撞：系统在碰撞前后动能损失最多。

通过观察台球视频的分类，以及对牛顿摆视频的理解，更加清楚的知道碰撞的分类。

对弹性碰撞和非弹性碰撞有更好的认识，增强学生的归纳总结能力。

科学探究

科学思维

物理观念

科学探究

科学思维

物理观念

二、弹性碰撞的实例分析

1.“一动一静”弹性碰撞：

（1）把台球碰撞实例进行情景模型构建

一个运动的台球与一个静止的台球发生一维弹性碰撞，通过具体的分析寻找一下这种碰撞的特点。

根据动量守恒有：m1v1=m1vEQ\*jc3\*hps15\o\al(\s\up5(),1)+m2vEQ\*jc3\*hps15\o\al(\s\up5(),2)；

弹性碰撞过程中机械能守恒有：m1vEQ\*jc3\*hps15\o\al(\s\up4(2),1)=m1vEQ\*jc3\*