《1.碰撞》教学设计(四川省县级优课)-物理教案

1.1碰撞教学设计课型：新课课时：总1课时第1课时教材分析动量守恒定律是自然界基本守恒定律之一，是继牛顿定律和能量守恒定律之后的又一重要研究问题的方法，更是研究微观粒子所必须的方法。本章的核心要体现学习中的探究精神，强调物理学中的“守恒”思想。本节内容为碰撞，通过生活中的常见碰撞现象明确了碰撞的定义及特点，同时通过实验探究对碰撞进行了分类为后续知识的学习打下基础，为整章教学做好准备。学情分析学生在必修一和必修二中已学牛顿运动定律和能量守恒思想解决有关问题，对通过碰撞前后动能的变化情况对碰撞进行分类的方法容易理解和接受。本节课的学习为学生学习“动量及动量守恒”做好铺垫。但学生的实验动手能力，数据处理能力，计算能力还有待提高，因此在实验过程中重点对学生数据处理能力、计算能力进行训练。教学目标1、观察图片和视频了解碰撞现象及特点；2、熟悉用气垫导轨进行碰撞实验，掌握用天平测量物体质量及通过光电门遮光条测物体速度的基本方法；3、能够准确计算物体碰撞前后动能及动能变化；4、能根据动能的变化情况对碰撞进行分类；5、培养学生观察、计算及从能量角度研究问题的能力。教学重点碰撞的特点及通过能量的变化对碰撞进行分类教学难点碰撞实验及数据处理教学过程教学过程教学内容设计意图引入教师活动：播放斯诺克、汽车碰撞、击球、子弹打物体视频。以上物体在相对运动过程中相遇并发生相互作用，在很短时间内物体运动状态发生显著变化。这就是本节课要学习的碰撞。通过视频展示，引出本节课课题：碰撞。新课教学新课教学一、碰撞【教师活动】引导学生归纳碰撞的定义，完成学案。1、定义：做相对运动的两个（或几个）物体相遇而发生相互作用，在很短时间内，它们的运动状态会发生显著变化，这一过程叫做碰撞。2、特点：（1）运动状态显著变化；（2）相互作用时间很短，碰撞过程位移近似为零；（3）作用力大，忽略其他外力。【教师活动】提出问题，引发学生思考。碰撞往往会发声、碰撞出火花（发热），这些能量来自何处？——动能转化而来。如何研究碰撞过程中动能的变化？——研究两滑块碰撞前后动能的变化，并对碰撞进行分类。实验探究实验目的：探究碰撞前后物体动能的变化实验原理：利用两滑块在气垫导轨上发生碰撞，计算比较两滑块在碰撞前和碰撞后总动能大小及碰撞前后总动能的变化情况。实验装置：气垫导轨（带2个光电门）、两块滑块（带挡光条和弹簧片）、数字计时器、天平、气源。问题：（1）研究对象是什么？（两滑块）（2）动能表达式？（3）如何测两滑块碰撞前后动能？天平测两滑块质量m1、m2；遮光条、光电门测两滑块碰撞前后的速度：实验步骤：（1）用天平测出带弹簧片的滑块1、2的质量m1m2，用手推动滑块1，使其获得速度v1，与静止的滑块2相碰，测定碰撞前后两滑块速度的大小，计算填表；（4次测量）（2）将滑块1弹簧片拆下，用天平测出滑块1、2的质量m1m2，用手推动滑块1，使其获得速度v1，与静止的滑块2相碰，测定碰撞前后两滑块速度的大小，计算填表；（1次测量）（1）将滑块上的弹簧片换成橡皮泥，用天平测出两滑块的质量，使有橡皮泥的两端正对，让滑块1与2相碰，测量、计算、填表。（1次测量）数据处理：将所测碰撞前后数据计算填表实验结果：（引导学生归纳总结）（1）对于不同的碰撞情况，动能的变化情况不同，在第一种情况下，两滑块碰撞前、后的动能之和大致不变；（2）在第二种情况下（碰后粘在一起），碰后两滑块的动能之和变小（动能有损失）。3、碰撞分类：按照碰撞前后两物体的总动能是否发生变化分类。（1）弹性碰撞：碰撞前后两物体总动能不变。（2）非弹性碰撞：碰撞后两物体总动能变小。（3）完全非弹性碰撞：两物体碰撞后粘在一起，以相同的速度运动。4、弹性碰撞和非弹性碰撞的区别：

弹性碰撞非弹性碰撞碰后形变情况能完全恢复不能完全恢复碰后能量损失情况无能量损失，碰撞前后动能总量相等有能量损失，碰撞后总动能减少通过视频和图片引导学生得出碰撞的定义，又从定义中归纳总结碰撞特点。引导学生从能量变化方面研究碰撞问题。此实验为探究性实验，受器材限制，此实验为教师演示实验。鉴于课堂时间因素，教师在课前已用天平称量两滑块的质量m1、m2，并录制视频。实验过程中遮光条经过光电门的挡光时间由学生现场录制视频，并通过慢放呈现。数据处理时教师要给学生讲解用滑块挡光条和光电门计算速度的方法，引导学生进行误差分析，相对误差控制在10%内较完美。根据碰撞前后动能的变化情况对碰撞进行分类。从能量变化和形变情况区别弹性、非弹性碰撞。课堂练习碰撞现象的主要特点有(ADE)A．物体相互作用时间短B．物体相互作用前速度很大C．物体相互作用后速度很大D．物体间相互作用力远大于外力E．相互作用过程中物体的位移可忽略2、在利用气垫导轨探究碰撞中的动能变化时，下列哪些因素可导致实验误差(ABE)A．导轨安放不水平B．小车上挡光片倾斜C．两小车质量不相等D．两小车碰后粘在一起E．向气垫导轨送气的气源压力不足3.如图所示，将质量为2kg的小球A从斜槽轨道G点静止释放，A球经过斜槽水平段末端R点（R距地面高度为h=5m）后做平抛运动，测得A球落地点距R的水平距离为3m。将质量为1kg的B球至于R点，再次让A球从斜槽同一位置的G点静止释放，A球经过R点时将与B球相碰（A、B为质量分布均匀实心球，半径相等且很小），碰后测得B球落地点距R的水平距离为4m，A球落地点距R的水平距离为1m，有关AB间碰撞下列说法正确的是(ACE)A．正碰 B．斜碰C．弹性碰撞 D．非弹性碰撞E．碰撞前后动能保持不变两球碰撞时，碰撞之前球的运动速度与两球心的连线在同—条直线上，碰撞之后两球的速度仍沿着这条直线，这种碰撞称为对心碰撞，也叫正碰。两球碰撞时，碰撞之前的运动速度与两球心的连线不在同—条直线上，碰撞之后两球的速度都会偏离原来两球心的连线。这种碰撞称为非对心碰撞，也叫斜碰。课堂练习1让学生进一步了解碰撞现象及碰撞特点。课堂练习2引导学生对实验误差来源分析。课堂练习3让学生进一步理解弹性碰撞，同时通过此题让学生了解“正碰”和“斜碰”。课堂小结总结梳理课堂所学知识。课后作业1、题单：1-112、周末约上好友进行一次斯诺克比赛复习巩固本节课所学知识，通过斯诺克比赛体验生活中的碰撞现象。板书设计1.1碰撞一、碰撞二、实验探究d=5mm1、定义：1、m1=m2=t1=t2=t3=2、特点：运动状态变化显著