《第03节 动量守恒定律在碰撞中的应用》教学设计

.3动量守恒定律在碰撞中的应用（粤教版选修3-5）广东省佛山市南海区石门中学余建刚1、知识与技能（1）认识弹性碰撞与非弹性碰撞，（2）掌握弹性碰撞和非弹性碰撞的定量分析。2、过程与方法：通过体会碰撞中动量守恒、机械能守恒与否，体会动量守恒定律、机械能守恒定律的应用。3、情感、态度与价值观：感受不同碰撞的区别，培养学生勇于探索的精神。教学重点：用动量守恒定律、机械能守恒定律讨论碰撞问题教学难点：对各种碰撞问题的理解．教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。教学用具：多媒体辅助教学设备、牛顿摆、铅球、皮球。课时安排：1课时教学过程：一、引入新课观看汽车碰撞试验视频，提出碰撞课题。提问：除了气车碰撞外，大家能否举出一些其他碰撞的现象？引导回答：如：球的撞击、打桩、锻铁以及分子、大到星球碰撞，小到原子或原子核的互撞等，子弹打入墙壁等现象在一定条件下也可以看作碰撞过程。引入新课：碰撞的哪些特点？它们的共性和个性是什么，碰撞有哪些类型？二、新课教学（一）碰撞的特点共性:相互作用时间短，作用力变化快，内力远大于外力，系统动量守恒。个性:有些碰撞碰后分开，有些碰撞碰后粘在一起；有些碰撞沿一条直线，有些碰不在一条直线上；可能机械能守恒，有些过程机械能可能不守恒……(二)碰撞的分类分类方式之一：从碰撞速度方向分类视频播放自己拍摄的桌球碰撞实验，引发学生思考，这两种碰撞有什么不同？1、对心碰撞放——正碰2、非对心碰撞——斜碰分类方式之二：从能量变化方面分类1、弹性碰撞：碰撞过程中机械能守恒2、非弹性碰撞：碰撞过程中机械能不守恒3、完全非弹性碰撞：碰撞后两物粘合在一起，以共同速度运动提问：这几种碰撞在微观变化有什么不同？引出微观分析。(三)碰撞的微观分析通过动画“慢镜头”演示碰撞过程中能量与形变量的演变的关系(四)碰撞的定量分析创设情境，让学生定量计算碰撞相关结果。1、完全非弹性碰撞提出问题：两物体质量均为m，发生完全非弹性碰撞后，物体的速度为多少？该过程损失的机械能为多少?学生演算总结，教师点拨展示：提出问题2：两物体质量分别为m1、m2，m1以速度V1撞击静止的小球m2问：弹性碰撞后两物体的速度分别为多少？学生演算总结，教师点拨展示：教师：演示牛顿摆实验，演示铅球撞小球，小球撞铅球实验。学生课堂动手操作“弹硬币”实验，体验感悟弹性碰撞特征。及时训练对应习题：【类题训练】在光滑水平面上有三个完全相同的小球排成一条直线．2、3小球静止，并靠在一起，1球以速度v0射向它们，如图所示．设碰撞中不损失机械能，则碰后三个小球的速度可能值是（）本题的关键在于分析清楚实际的碰撞过程，是“弹硬币”实验的直接再现。(五)习题训练1、在列车编组站里，一辆m1=1.8×104kg的甲货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动，碰上一辆m2=1.2×2(宁夏高考)、在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速率v0向右运动。在小球A的前方O点有一质量为m2的小球B处于静止状态，如图所示。小球A与小球B发生正碰后，小球A、B均向右运动。小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇。PQ=1.5PO。假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性的。求:两小球质量之比m1/m2。此二题，一道是完全非弹性碰撞，一道是完全弹性碰撞，对所学公式巩固训练。解题思路点拨根据题意，确定碰撞的类型根据碰撞类型所对应的特征，列出相应方程。（六）课堂小结大到茫茫宇宙，小到神秘微观，平凡到日常生活，有着形形色色、风格迥异的碰撞现象，虽然它们的运动个性十足，但都遵守铁的纪律：动量守恒。它们或机械能守恒、或机械能不守恒，我们根据不同类型的碰撞，得到不一样的规律，继而得到解决问题。(七)课外探究实践题课堂演示实验并展示实践活动，有两弹性球，一小球和一大球，竖直紧贴着，同时静止释放，已经大球的质量是小球的三倍，假设所有的碰撞均无机械能损失，若两小球释放时高度为h,问大球碰地后，小球能弹起多高？要求学生课后计算本题并实验验证该题，考查弹性碰撞