高中物理《碰撞1》優(yōu)質(zhì)課教案、教學(xué)設(shè)計(jì)（一）引入新課師：課間大家觀看的視頻有一個(gè)共同的特點(diǎn)，同學(xué)們，是什么？生：是碰撞。師：對(duì)了，碰撞是日常生活中極為常見的現(xiàn)象，這節(jié)課我們一起來分析碰撞、研究碰撞。（二）新課教學(xué)一．觀察碰撞，感知碰撞特點(diǎn)師：首先，我們來個(gè)課間精彩回顧，觀察碰撞，感知碰撞特點(diǎn)。第一幅：高速汽車碰撞，人根本反應(yīng)不過來，說明碰撞的時(shí)間有什么特點(diǎn)？生：時(shí)間極短。師：而車子嚴(yán)重變形，又說明什么？生：作用力很大。師：碰撞過程車子還受其他外力，比如摩擦力，空氣阻力，但與內(nèi)力相比小很多。換句話說，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，這是碰撞的二個(gè)特點(diǎn)。師：如果時(shí)間極短，碰撞瞬間物體位移會(huì)怎么樣？瞬間沒有發(fā)生位移。這是碰撞的第三個(gè)特點(diǎn)。師：因此，碰撞有三大特點(diǎn)：1、作用時(shí)間極短2、內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力3、瞬間沒有發(fā)生位移師：下面大家觀察這兩幅圖，能從中獲取什么信息？班長(zhǎng)在哪，你從圖中看出了什么？生：第一幅圖是兩個(gè)球碰后會(huì)在同一直線上，而第二幅圖碰后兩球不在同一直線上。師：很好，請(qǐng)坐。在物理學(xué)上，兩球相碰后速度仍沿同一直線，稱為正碰，也叫對(duì)心碰撞；另一種相碰后偏離球心連線叫做斜碰，也叫非對(duì)心碰撞。二．提出疑問，激發(fā)探究興趣師：接下來請(qǐng)大家觀看一個(gè)碰撞實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)是1666年在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)上表演的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在當(dāng)時(shí)引起極大的轟動(dòng)。實(shí)驗(yàn)儀器較為簡(jiǎn)單，用細(xì)請(qǐng)大家注意觀察。師：我們請(qǐng)同學(xué)來描述一下剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。生：觀察到小球1撞ft小球2，結(jié)果小球1停止，而小球2開始運(yùn)動(dòng)。師：你覺得這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芤饦O大轟動(dòng)的原因是什么？［學(xué)生可能猜不到，但學(xué)生心中有種疑惑，為什么碰撞之后那個(gè)小球會(huì)停下來。］生：我覺得很奇怪的是，為什么碰撞之后那個(gè)小球會(huì)停下來。師：好的，請(qǐng)坐！接下來我們共同分析一下兩個(gè)小球的碰撞過程。1V撞ft212具有速度說明V和V’這個(gè)速度交換的碰撞結(jié)果你認(rèn)為用什么規(guī)律才能給出合理的解釋？生：這可以從系統(tǒng)動(dòng)量守恒進(jìn)行解釋，碰撞之前系統(tǒng)動(dòng)量為mv，碰撞后系統(tǒng)動(dòng)量也是mv，碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，所以碰前的動(dòng)量和碰后動(dòng)量相等。即有： (1)那有沒有不同的想法，或者說心中還存有其他疑惑的？既然是從動(dòng)量守恒v方向?yàn)檎较颍呵樾?： (2)情形2： (3)它們均滿足動(dòng)量守恒，但是實(shí)驗(yàn)結(jié)果唯一，（2）和（3）是不可能出現(xiàn)的，這又如何解釋呢？（學(xué)生難以回答）師：既然難以解釋，是不是可以認(rèn)為除動(dòng)量守恒在支配碰撞的結(jié)果之外，還有一個(gè)隱藏的規(guī)律也同時(shí)在支配著碰撞的結(jié)果。大家想想這個(gè)隱藏的規(guī)律可能是什么？生：可能是能量。師：能說下你猜想的依據(jù)嗎？生：因?yàn)闆]有能量損失。師：怎樣看出來的？（1）中滿足，但是在和（3）中不滿足。師：好的！分析非常有道理，動(dòng)量守恒是我們能夠確定的，而動(dòng)能也相等機(jī)械能是否守恒還需要我們進(jìn)一步加以驗(yàn)證。為此我們可以把碰撞前后系統(tǒng)機(jī)械能守恒作為一個(gè)假設(shè)。三．理論分析，尋找碰撞規(guī)律現(xiàn)在，我們的目標(biāo)是尋求辦法驗(yàn)證碰撞前后系統(tǒng)機(jī)械能守恒這個(gè)假設(shè)是否m1速度為V0，質(zhì)量為m2的小球靜止，兩球發(fā)生正碰，碰撞之后兩小球的速V1和V2。推導(dǎo)： 以初速度V0方向?yàn)檎较颍?）（2）求解： 討論：若m1＝m2，則V1＝0，V2＝V0（這就是實(shí)驗(yàn)結(jié)果，兩球交換速度）若m1>m2，則V1>0，V2>0（用實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證）若m1<m2，則V1<0，V2>0（用實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證）（4）若m1?m2，則V1≈V0，V2≈2V0（5）若m1?m2，則V1≈－V0，V2≈0（生活實(shí)例乒乓球撞墻原速率反彈，墻不動(dòng)）師：從上面推導(dǎo)過程看，理論推導(dǎo)的結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合一致，到這里我們可以認(rèn)為剛才提出的假設(shè)是符合實(shí)際情況，可以用來解釋實(shí)際情況的。在物理學(xué)中，我們把這一類滿足動(dòng)能不損耗的碰撞叫做彈性碰撞。師：是不是所有的碰撞都滿足系統(tǒng)機(jī)械能守恒呢？請(qǐng)大家認(rèn)真觀察并思考下面兩種情形：情形1：一個(gè)質(zhì)量m=1kg的鋼球，以水平速度V0=2m/s運(yùn)動(dòng)，碰到一個(gè)靜止的質(zhì)量M=3kg的橡皮泥球。碰撞后兩球粘在一起向前運(yùn)動(dòng)。情形2：一個(gè)質(zhì)量m=1kg的木球，以水平速度V0=2m/s運(yùn)動(dòng)，碰到一個(gè)靜止的質(zhì)量M=3kg的泥球。碰撞后兩球分開，木球速度為V1=0.2m/s；分成兩大組進(jìn)行運(yùn)算碰后兩球的速度多大？碰前兩球動(dòng)能之和多大？碰后兩球動(dòng)能之和多大？然后展示這兩組的運(yùn)算結(jié)果。情形1：碰后兩球速度相等為0.5m/s；碰前動(dòng)能之和為2J，碰后動(dòng)能之和為0.5J。情形2：碰后木球速度0.2m/s，泥球速度0.6m/s；碰前動(dòng)能之和為2J，碰后動(dòng)能之和為0.56J。1動(dòng)能損耗最大，碰撞的特征是碰后兩球粘在一起具有相同的速度，這種碰撞是非彈性碰撞中系統(tǒng)動(dòng)能損耗最大的，我們稱之為完全非彈性碰2動(dòng)能有損耗但沒達(dá)到最大，叫做一般碰撞。師：碰撞分為三類，一是彈性碰撞，機(jī)械能守恒；二是一般碰撞，動(dòng)能有損失；三是完全非彈性碰撞，動(dòng)能損失最大?？傃灾瑹o論什么碰撞，機(jī)1更小的粒子之間才會(huì)遇到。因?yàn)槲⒂^粒子相互接近時(shí)并不發(fā)生直接接觸，因此微觀粒子的碰撞又叫散射。2因此我們可以把它們當(dāng)成彈性碰撞來處理