1.4弹性碰撞与非弹性碰撞教学设计高二上学期物理选择性

课题1.4弹性碰撞与非弹性碰撞教材章节2019新鲁科版高中选择性必修第一册第一章第4节课型新授课授课时间授课地点教材分析本节首先介绍了碰撞的特点和类型，分析了不同类型的碰撞的动量和能力的变化，又通过实验探究了质量相等和质量不相等的钢球之间发生弹性碰撞的情况，探究碰撞过程中动量和能量的变化，碰撞后两个钢球的速度大小和方向。还拓展了两个运动的小球发生弹性碰撞的情况。最后用打夯的例子介绍了非弹性碰撞。在“迷你实验室”栏目介绍了有趣的物理装置“牛顿摇篮”，让学生理解其中蕴含的物理学原理。本节还设置了不同类型的课后题帮助学生运用和巩固知识。学情分析兴趣特点：本节课包含了实验和生活实例，能够很好地引起学生的学习兴趣。知识与能力基础：本节主要讲弹性碰撞与非弹性碰撞，运用到了运动定律、动量定理和能量守恒等知识，这些都是学生们已经学习过的。认知困难：本节介绍了三种类型的碰撞，在做题时，分析确定碰撞类型至关重要。教学目标物理观念：1.了解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞；会应用动量、能量的观点综合分析解决一维碰撞问题。2.加深对动量守恒定律和机械能守恒定律的理解，能运用这两个定律解决碰撞问题。科学探究：培养学生的自主探究能力。科学思维：通过实验增强学生对于碰撞问题中动量和机械能的守恒或不守恒的深层理解。科学态度与责任：锻炼学生主动与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团队精神。重点与难点重点：理解弹性碰撞和非弹性碰撞的特点、解决相关问题，动静相碰实例研究。难点：分析具体实例、碰撞可能发生的判定教学方法讲授法、实验法、谈话法教学用具传统教室、实验仪器教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图知识回顾回顾动量定理和动能守恒定律的公式。回忆动量定理和动能守恒本节需要用的该部分知识。新课引入介绍自然界中存在的碰撞，以此提出问题：这些不同类型的碰撞中除了系统动量守恒之外，能量变化有什么特点？引起学生学习兴趣并导入新课。新课讲授一、碰撞的类型介绍碰撞的特点：1.相互作用时间很短，2.碰撞间的作用力远大于外力。介绍三种类型的碰撞和碰撞时动量、能量的变化：动量守恒动能守恒弹性碰撞√√非弹性碰撞√×完全非弹性碰撞√×认真听讲，学习碰撞的特点，三种类型碰撞及其动量、动能的变化。利用表格能清晰直观地向学生展示三种类型碰撞是否遵循动量守恒和动能守恒。新课讲授二、弹性碰撞利用实验探究弹性碰撞实验一：质量相等的两个钢球的碰撞把两个质量相等的钢球并排挂在一起(图130),球B静止，把球A拉到某一高度释放，球A摆到最低点时与球B正碰。碰撞后球A和球B会怎样运动?实验中，记下球A释放的位置和碰撞后球A和球B摆至最大高度时的位置。改变球A拉起的高度，重复实验。两球质量相等时,碰撞有什么特点?实验2:质量不相等的两个钢球的碰撞(1）把球A换成质量更大的钢球，球B静止，把球A拉至某一高度释放并与球B正碰，观察碰撞情况。改变球A拉起的高度，重复实验。被碰球质量较小时，碰撞有什么特点?（2）球A静止，把球B拉至某一高度释放并与球A碰撞，观察碰撞情况。改变球B拉起的高度，重复实验。被碰球质量较大时，碰撞有什么特点?在实验1中，质量相等的两个钢球相碰撞，碰撞后球A立即停下，而球B几乎摆到球A原来的高度。在实验2中，当被碰球质量较小时，碰撞后A、B两球都向前运动;当被碰球质量较大时，碰撞后球B会反弹而球A向前运动。为什么会出现这种情况呢?设球A和球B的质量分别为m1、m2，碰撞前球A的速度为v1,球B静止(图131)，碰撞后球A和球B的速度分别为两球的碰撞可视为弹性碰撞，碰撞过程中动量守恒，碰撞前后动能相等。因此m1v12m由（1）式得m由（2）式得m联立以上两式得v解得v1'=(由此可以得出结论：当两球质量相等，即m1=m当质量大的球碰质量小的球，即m1>m当质量小的球碰质量大的球，即m1<m了解实验过程，学会应用动量守恒和动能不变解决弹性碰撞问题。知道碰撞球和被碰球之间质量关系，就能知道碰撞后的运动状况。三、非弹性碰撞介绍非弹性碰撞：碰撞中有机械能损失。完全非弹性碰撞，碰撞中机械能损失最大，碰撞后物体以共同速度运动。介绍打桩的例子，探究完全非弹性碰撞。理解非弹性碰撞，尤其注意完全非弹性碰撞。能够运用动量守恒和动能公式求出完全非弹性碰撞后物体的速度和动能。介绍非弹性碰撞，并介绍其中的特殊情况——完全非