1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞 教学设计 高中物理人教版（2019）选择性必修第一册

授课教师

授课时间

课题

选择性必修一第一章动量守恒定律

第5节弹性碰撞和非弹性碰撞（第一课时）

课型

新授课

1．物理观念：了解碰撞的分类，理解弹性碰撞和非弹性碰撞的区别以及特点。

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.科学态度与责任：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。

教学重点

1.碰撞的分类；2.弹性碰撞与非弹性碰撞的区别；3.弹性碰撞的特点

教学难点

使学生：1.理解弹性碰撞与非弹性碰撞的差别；2.理解弹性碰撞的特点；

教学手段

PPT课件展示、趣味小实验。

教具

多媒体、演示实验：课本、硬币、牛顿摆。

教学过程

教学内容

学生活动

核心素养

引入

以台球杆法中的定杆技巧为引入，激发学生的学习兴趣，再以“弹硬币”实验引发学生的求知欲和好奇心。

【问题1】：在打台球时有一种叫定杆的技巧，为何会出现这样的现象？生活中还有类似的现象吗？小实验中为什么第一枚硬币碰后会立即停住，不飞出桌面？

1、思考台球两颗台球出现这种的现象的原因？

2、参与演示小实验，并认真思考。

科学思维

【设计目的】：通过观察分析和讨论，同时引起学生学习兴趣。

正课

正课

1.碰撞的定义：

1、通过生活中常见碰撞的动图进行分析比较得出碰撞的特点:动量守恒

【问题2】：在刚才的分析中我们发现碰撞过程中动量守恒，那么碰撞过程中机械能守不守恒？

1.   认真分析并思考。

科学探究

物理观念

2、碰撞的分类：

1、碰撞中机械能的变化:

①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，发现碰撞前后机械能变化有区别。

②再通过第一节探究碰撞中的不变量实验中：滑块两种不同碰撞的实验数据进行定量分析对比，引导学生发现在同一水平面,且碰撞时间极短，只需要比较碰撞前后动能的变化，就能得出碰撞前后机械能是否有损失。

2.   碰撞的分类：

弹性碰撞和非弹性碰撞：

（能量的角度）通过对两个碰撞的分析发现：有的碰撞无动能的损失、有的碰撞有动能的损失。因此，我们就可以根据这个特点对碰撞进行分类。

即：碰撞后有动能损失的碰撞就叫做非弹性碰撞；碰撞后无动能损失的碰撞就叫做弹性碰撞。

①在非弹性碰撞中如果两物体碰撞后黏在一起（或共速）时被称作完全非弹性碰撞。

②通过例题情景进行定量计算分析感受完全非弹性碰撞的动能损失的大小。

③弹性碰撞和非弹性碰撞的实质区别：碰撞后恢复的程度。

对心碰撞和非对心碰撞：

1.   碰撞前后速度方向的变化:除了从机械能损失的方式分类，还能从其他角度分类吗？观察下面两幅动图分析两次台球碰撞前后速度方向的区别：碰后速度方向不同，第一次碰撞前后速度方向在同一直线上，第二次碰撞速度在不同直线上。
2.   碰撞的分类（运动方向的角度）：对心碰撞：碰撞前后，物体的运动方向在同一直线上。非对心碰撞：碰撞前后，物体的运动方向不在同一直线上。

1.   仔细观察，认真分析，并回答问题

2.   认真分析并思考。

科学思维、

科学探究

物理观念

3.弹性碰撞的实例分析：

【问题3】：哪台球的碰撞、硬币的碰撞属于那种碰撞？

1.下面我们对一个弹性碰撞的实例进行分析：一动碰一静：一个运动的滑块与一个静止的滑块发生弹性碰撞，通过具体的分析一下这个碰撞的特点。

2.情景探究和分析：碰撞前后动量守恒，动能无损失。

3.一动碰一静的特点:

①=时：速度交换，例：台球定杆、弹硬币。

②当＞时，’ ＞0   , ’＞0;胖碰瘦。

③当≫时：′＝ ，′＝2;汽车碰人。

④当＜时:  ＜0    , ′＞0;瘦碰胖。

⑤当≪时：′＝－,′＝0;足球中的头球。

1.   .根据已学知识，大胆猜测。

2.   积极参思考，类比举例

科学思维、

科学探究

物理观念

4、碰撞的三大原则:

1.课堂练习:

通过练习分析碰撞的分类方法，巩固弹性和非弹性碰撞的特点；再通过对物理情景的分析得出碰撞的条件，总结提炼出碰撞的三大原则：

①物理情景可行性原则。

②系统动量守恒原则。

③动能不增加原则：

1.   认真分析，尝试解答，积极回答。

2.   认真思考，并进行总结。

3.   独立思考，完成练习

科学探究

物理观念

科学思维

5、课堂小结

1.回顾所学知识，理解知识点的联系。

科学思维

必做题：

1、选择性必修一课本P23的第1题、第2题、第5题做在课本上。（25min）

2、世纪金榜P17页，典例示范与素养训练1、3；。（20min）

选做题：

3、世纪金榜P18页，课堂检测第5题；

1.5弹性碰撞和非弹性碰撞

一、碰撞的分类：

        1、能量： 弹性碰撞：△= 0

                非弹性碰撞：△≠0

          完全非弹性碰撞（共速）：△最大

2、速度方向： 对心碰撞（正碰）：共线

                    非对心碰撞（斜碰）：不共线

二、弹性碰撞的特点：            

        动量守恒：

     动能不损失：

          解得：

三、碰撞的三大原则：

①情景可行。

②动量守恒。

③动能不增。

一、        教学亮点：

1.“硬币对对碰”引入实验调动学生兴趣和参与度效果明显。

2.牛顿摆实验理解碰撞的分类效果较好。

3．“质心系和恢复系数”角度解释弹性和非弹性加深学生理解效果好。

二、        改进点：

1. 控制引入情景活动时间，优化时间安排。
2. 调整板书设计
3. 增加学生自主练习时间。