1.5彈性碰撞和非彈性碰撞教學(xué)設(shè)計-2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：彈性碰撞和非彈性碰撞

2.教學(xué)年級和班級：高二年級

3.授課時間：2024年10月15日上午第二節(jié)課

4.教學(xué)時數(shù)：1課時核心素養(yǎng)目標(biāo)分析培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神和創(chuàng)新意識，通過實驗探究彈性碰撞和非彈性碰撞現(xiàn)象，提高觀察、分析、推理和實驗操作能力。引導(dǎo)學(xué)生理解能量守恒定律在碰撞中的應(yīng)用，提升運(yùn)用物理知識解釋和解決實際問題的能力。同時，增強(qiáng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)意識，培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作精神。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點：

-彈性碰撞和非彈性碰撞的定義與特征。

-碰撞過程中動能和勢能的轉(zhuǎn)化關(guān)系。

-利用動量守恒定律和能量守恒定律分析碰撞問題。

例如，重點講解如何通過動量守恒定律和能量守恒定律來計算碰撞前后物體的速度和能量變化。

2.教學(xué)難點：

-彈性碰撞中動能和勢能完全轉(zhuǎn)化的條件。

-非彈性碰撞中能量損失的確定方法。

-如何處理碰撞過程中速度方向變化的復(fù)雜情況。

例如，難點在于理解彈性碰撞中為什么動能和勢能完全轉(zhuǎn)化，以及如何計算非彈性碰撞中的能量損失。此外，當(dāng)碰撞過程中物體的速度方向發(fā)生變化時，如何正確應(yīng)用動量守恒定律和能量守恒定律也是一個難點。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：系統(tǒng)講解彈性碰撞和非彈性碰撞的基本概念和原理，幫助學(xué)生建立清晰的知識框架。

2.討論法：引導(dǎo)學(xué)生針對碰撞現(xiàn)象進(jìn)行討論，激發(fā)學(xué)生的思考和分析能力。

3.實驗法：通過實際操作實驗，讓學(xué)生親身體驗和驗證理論知識，增強(qiáng)實踐操作能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體展示：利用PPT展示碰撞動畫，直觀展示碰撞過程，提高學(xué)生的視覺理解。

2.教學(xué)軟件：使用物理仿真軟件模擬不同類型的碰撞，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中探究碰撞規(guī)律。

3.實物演示：展示碰撞實驗裝置，讓學(xué)生直觀感受碰撞現(xiàn)象，增強(qiáng)教學(xué)效果。教學(xué)實施過程1.課前自主探索

教師活動：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺發(fā)布彈性碰撞和非彈性碰撞的PPT和視頻資料，要求學(xué)生預(yù)習(xí)碰撞的定義和類型。

設(shè)計預(yù)習(xí)問題：提出“彈性碰撞和非彈性碰撞的本質(zhì)區(qū)別是什么？”等問題，引導(dǎo)學(xué)生思考。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過平臺查看學(xué)生的預(yù)習(xí)筆記和提問情況，確保學(xué)生有所準(zhǔn)備。

學(xué)生活動：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生閱讀資料，了解碰撞的基本概念。

思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生思考并記錄對碰撞現(xiàn)象的疑問。

提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生提交預(yù)習(xí)筆記和提出的問題。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)掌握基礎(chǔ)知識。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺進(jìn)行資料共享和進(jìn)度監(jiān)控。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動：

導(dǎo)入新課：以現(xiàn)實生活中的碰撞案例引入，如汽車碰撞測試，激發(fā)學(xué)生興趣。

講解知識點：講解動量守恒定律和能量守恒定律在碰撞中的應(yīng)用。

組織課堂活動：分組進(jìn)行碰撞實驗?zāi)M，讓學(xué)生通過實驗驗證理論。

解答疑問：針對學(xué)生在實驗中遇到的問題進(jìn)行解答。

學(xué)生活動：

聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，思考碰撞過程中的能量和動量變化。

參與課堂活動：學(xué)生積極參與實驗?zāi)M，觀察并記錄數(shù)據(jù)。

提問與討論：學(xué)生提出實驗中的疑問，進(jìn)行小組討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：系統(tǒng)講解碰撞理論，幫助學(xué)生理解抽象概念。

實驗活動法：通過實驗活動強(qiáng)化學(xué)生對理論的理解和應(yīng)用。

合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

布置作業(yè)：布置涉及彈性碰撞和非彈性碰撞的計算題和思考題。

提供拓展資源：推薦相關(guān)的物理實驗視頻和在線教程，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

反饋作業(yè)情況：批改作業(yè)，針對學(xué)生的錯誤進(jìn)行個別輔導(dǎo)。

學(xué)生活動：

完成作業(yè)：獨立完成作業(yè)，鞏固課堂所學(xué)知識。

拓展學(xué)習(xí)：利用拓展資源進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，提高解決問題的能力。

反思總結(jié)：反思自己在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：學(xué)生通過自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)，提高自主學(xué)習(xí)能力。

反思總結(jié)法：通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足，促進(jìn)自我提升。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-動量守恒定律和能量守恒定律的應(yīng)用實例：介紹歷史上著名的碰撞實驗，如盧瑟福的α粒子散射實驗，以及日常生活中常見的碰撞現(xiàn)象，如籃球撞擊籃板、乒乓球擊球等。

-碰撞類型對比分析：詳細(xì)對比彈性碰撞和非彈性碰撞的特點，包括動能、勢能、動量等物理量的變化情況。

-碰撞中的能量損失：探討非彈性碰撞中能量損失的原因，以及如何計算能量損失。

-碰撞實驗設(shè)計：介紹幾種常見的碰撞實驗，如斜面碰撞實驗、碰撞球?qū)嶒灥?，以及實驗步驟和注意事項。

-碰撞在工程中的應(yīng)用：探討碰撞在汽車安全設(shè)計、航空航天、體育運(yùn)動等領(lǐng)域的應(yīng)用。

2.拓展建議：

-閱讀相關(guān)書籍：推薦《物理學(xué)史上的重要實驗》等書籍，幫助學(xué)生了解物理學(xué)發(fā)展歷程中的經(jīng)典碰撞實驗。

-觀看教學(xué)視頻：推薦觀看《高中物理實驗教程》等視頻，了解碰撞實驗的操作方法和注意事項。

-參與實踐活動：鼓勵學(xué)生參加學(xué)校或社區(qū)組織的科學(xué)實驗活動，親身體驗碰撞實驗。

-開展小組討論：組織學(xué)生圍繞碰撞現(xiàn)象進(jìn)行小組討論，分享自己的觀點和發(fā)現(xiàn)。

-撰寫實驗報告：要求學(xué)生撰寫碰撞實驗報告，總結(jié)實驗過程、結(jié)果和分析。

-研究碰撞在工程中的應(yīng)用：鼓勵學(xué)生查閱資料，了解碰撞在汽車安全設(shè)計、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用，撰寫相關(guān)研究報告。

-設(shè)計創(chuàng)新實驗：引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計新的碰撞實驗，探索碰撞現(xiàn)象的更多可能性。

-拓展數(shù)學(xué)知識：學(xué)習(xí)碰撞過程中的數(shù)學(xué)計算方法，如動量守恒定律和能量守恒定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，提高數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。教學(xué)反思與總結(jié)這節(jié)課，我們探討了彈性碰撞和非彈性碰撞的物理現(xiàn)象。回顧整個教學(xué)過程，我覺得有幾個方面值得反思和總結(jié)。

首先，我覺得教學(xué)方法上做得還可以。我采用了講授法、實驗法和討論法相結(jié)合的方式，力求讓學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的同時，也能通過實踐和討論來加深理解。例如，在講解動量守恒定律和能量守恒定律時，我通過動畫演示和實際實驗操作，讓學(xué)生直觀地看到了碰撞過程中能量的轉(zhuǎn)化和動量的守恒。這樣的教學(xué)方法，我覺得收到了不錯的效果，學(xué)生們對碰撞現(xiàn)象的理解更加深刻了。

然而，我也發(fā)現(xiàn)了一些不足。比如，在講解非彈性碰撞中能量損失的計算時，部分學(xué)生顯得有些吃力。這說明我在講解過程中可能沒有充分考慮學(xué)生的接受能力，需要進(jìn)一步調(diào)整教學(xué)節(jié)奏和難度。

其次，我在課堂管理上也有些經(jīng)驗教訓(xùn)。比如，在組織討論時，個別學(xué)生發(fā)言過于積極，導(dǎo)致其他同學(xué)的機(jī)會減少。我意識到，需要更好地引導(dǎo)學(xué)生的討論，確保每個學(xué)生都有機(jī)會參與到課堂活動中來。

教學(xué)總結(jié)方面，我覺得學(xué)生們在知識、技能和情感態(tài)度等方面都有所收獲。他們在理論知識上對碰撞現(xiàn)象有了更深入的理解，能夠在實際情境中運(yùn)用所學(xué)知識解決問題。在技能方面，學(xué)生們的實驗操作能力和分析問題的能力都有所提高。在情感態(tài)度上，學(xué)生們對物理學(xué)科的興趣和自信心也有所增強(qiáng)。

當(dāng)然，也存在一些問題。比如，部分學(xué)生在課堂上的參與度不高，可能是由于對物理學(xué)科的興趣不足或者學(xué)習(xí)方法不當(dāng)。針對這些問題，我提出以下改進(jìn)措施和建議：

1.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，使知識點更加貼近學(xué)生的生活實際，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

2.采取多種教學(xué)方法，如小組合作、角色扮演等，提高學(xué)生的參與度和積極性。

3.加強(qiáng)課堂管理，確保每個學(xué)生都有機(jī)會參與到課堂活動中來。

4.針對學(xué)習(xí)困難的學(xué)生，提供個別輔導(dǎo)，幫助他們克服學(xué)習(xí)障礙。

5.定期進(jìn)行教學(xué)反思，不斷調(diào)整和改進(jìn)教學(xué)方法，以提高教學(xué)效果。典型例題講解例題1：一輛質(zhì)量為m的汽車以速度v1向右行駛，與一輛質(zhì)量為2m的靜止汽車發(fā)生完全非彈性碰撞。碰撞后，兩車以共同速度v2向右行駛。求碰撞后兩車的速度v2。

解答：根據(jù)動量守恒定律，碰撞前后系統(tǒng)的總動量不變。設(shè)向右為正方向，則有：

m*v1+2m*0=(m+2m)*v2

簡化得：v2=v1/3

例題2：兩顆質(zhì)量分別為m1和m2的子彈，以速度v0平行于地面水平射擊同一塊木塊。子彈與木塊發(fā)生完全非彈性碰撞后，兩顆子彈和木塊以共同速度v1向前運(yùn)動。求碰撞后共同速度v1。

解答：根據(jù)動量守恒定律，碰撞前后系統(tǒng)的總動量不變。設(shè)向右為正方向，則有：

m1*v0+m2*v0=(m1+m2)*v1

簡化得：v1=(m1+m2)*v0/(m1+m2)=v0

例題3：一輛質(zhì)量為m的卡車以速度v0勻速行駛，與一輛質(zhì)量為2m的靜止卡車發(fā)生彈性碰撞。碰撞后，兩車分別以速度v1和v2向相反方向運(yùn)動。求碰撞后兩車的速度v1和v2。

解答：根據(jù)動量守恒定律和能量守恒定律，碰撞前后系統(tǒng)的總動量和總能量不變。設(shè)向右為正方向，則有：

m*v0=m*v1-2m*v2（動量守恒）

(1/2)*m*v0^2=(1/2)*m*v1^2+(1/2)*2m*v2^2（能量守恒）

解這個方程組，得到：

v1=(3/2)*v0

v2=(1/2)*v0

例題4：兩顆質(zhì)量分別為m1和m2的子彈，以速度v0平行于地面水平射擊同一塊木塊。子彈與木塊發(fā)生彈性碰撞后，兩顆子彈分別以速度v1和v2向相反方向運(yùn)動。求碰撞后兩顆子彈的速度v1和v2。

解答：根據(jù)動量守恒定律和能量守恒定律，碰撞前后系統(tǒng)的總動量和總能量不變。設(shè)向右為正方向，則有：

m1*v0+m2*v0=m1*v1+m2*v2（動量守恒）

(1/2)*m1*v0^2+(1/2)*m2*v0^2=(1/2)*m1*v1^2+(1/2)*m2*v2^2（能量守恒）

解這個方程組，得到：

v1=(m2-m1)*v0/(m1+m2)

v2=(2*m1*v0)/(m1+m2)

例題5：一輛質(zhì)量為m的汽車以速度v0向左行駛，與一輛質(zhì)量為2m的靜止汽車發(fā)生完全非彈性碰撞。碰撞后，兩車以共同速度v1向右行駛。求碰撞前后系統(tǒng)的總動能變化量ΔEk。

解答：碰撞前系統(tǒng)的總動能為：

Ek1=(1/2)*m*v0^2+(1/2)*2m*0^2=(1/2)*m*v0^2

碰撞后系統(tǒng)的總動能為：

Ek2=(1/2)*(m+2m)*v1^2=(1/2)*3m*v1^2

由于碰撞是完全非彈性碰撞，動能損失為：

ΔEk=E