高中物理-碰撞教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

第十六章動(dòng)量守恒定律4、碰撞【教學(xué)目標(biāo)】（1）了解彈性碰撞、非彈性碰撞和完全非彈性碰撞。會(huì)應(yīng)用動(dòng)量、能量的觀點(diǎn)綜合分析、解決一維彈性碰撞問題。（2）了解對心碰撞和非對心碰撞。（3）了解散射和中子的發(fā)現(xiàn)過程，體會(huì)理論對實(shí)踐的指導(dǎo)作用，進(jìn)一步了解動(dòng)量守恒定律的普適性?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】用動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律討論碰撞問題，?！窘虒W(xué)方法】【教學(xué)用具】【課時(shí)安排】【教學(xué)設(shè)計(jì)】新課引入學(xué)生：列舉所了解到的生活中的碰撞現(xiàn)象：碰碰車、臺(tái)球、保齡球教師：補(bǔ)充說明，宏觀物體天體間的碰撞及微觀粒子間的碰撞并舉例說明微觀粒子間的碰撞更加常見，例如教室內(nèi)空氣分子的碰撞每秒鐘數(shù)億次。讓學(xué)生體會(huì)到學(xué)習(xí)碰撞對研究微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有重要意義。學(xué)生：根據(jù)自己所理解關(guān)于碰撞的觀念說明什么叫碰撞或碰撞模型的特點(diǎn)。教師：進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生歸納得出，碰撞發(fā)生時(shí)間極短，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，對碰撞系統(tǒng)來講外力的沖量可以忽略不計(jì)，因此碰撞過程滿足動(dòng)量守恒定律。教師：提出問題，碰撞過程滿足動(dòng)量守恒定律，碰撞過程能量守恒嗎？進(jìn)行新課1、探究實(shí)驗(yàn)：碰撞過程中能量是否守恒自制碰球?qū)嶒?yàn)裝置：兩個(gè)金屬球、細(xì)線、鐵架臺(tái)、雙面膠學(xué)生：利用兩個(gè)碰球的實(shí)驗(yàn)裝置，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)并上講臺(tái)展示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、說明結(jié)論。教師：引導(dǎo)學(xué)生按以下兩個(gè)方案進(jìn)行并得出結(jié)論（1）實(shí)驗(yàn)方案一：碰球間不加雙面膠實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：B求靜止，把A求向左拉起一定高度與B球相撞，B球被碰后擺起的高度與球A初始下落的過度幾乎相同或把A、B兩球左右拉起相同的過度由靜止釋放碰后二者又回到初始的高度。得出結(jié)論：碰撞過程能量守恒（2）實(shí)驗(yàn)方案二：在兩球碰撞部分貼上雙面膠實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：把A、B兩球左右拉起相同的過度由靜止釋放碰后二者靜止。得出結(jié)論：該碰撞過程能量不守恒教師：歸納碰撞的分類（1）彈性碰撞，特點(diǎn)：（2）非彈性碰撞，特點(diǎn)：（3）完全非彈性碰撞，特點(diǎn)：碰后粘在一起，能量損失最大教師：微觀粒子間的碰撞往往是彈性碰撞，研究彈性碰撞對微觀粒子的研究有重要意義，下面從理論上重點(diǎn)分析彈性碰撞。2、彈性碰撞理論分析學(xué)生：利用動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒推導(dǎo)并說明自己的結(jié)論假設(shè)物體以速度與原來靜止的物體碰撞，碰撞后它們的速度分別為和.我們的任務(wù)是推導(dǎo)出用、、表示的、的表達(dá)式。（1）分析：彈性碰撞滿足哪些守恒（2）列方程并求解教師：怎樣求此方程組簡單?對推導(dǎo)方法降次進(jìn)行說明。教師：引導(dǎo)學(xué)生對結(jié)果討論=3、教師利用演示實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證以上彈性碰撞現(xiàn)象（1）=重做兩個(gè)碰球的實(shí)驗(yàn)利用該理論說明碰撞前后交換速度，用氣墊導(dǎo)軌演示兩個(gè)質(zhì)量相等的滑塊發(fā)生彈性碰撞后交換速度，效果非常明顯。（2）利用自制實(shí)驗(yàn)裝置：一個(gè)臺(tái)球和一個(gè)乒乓球的碰撞，把乒乓球拉起一定高度去碰臺(tái)球，臺(tái)球未動(dòng)，乒乓球碰后又回到初始釋放的高度，說明該結(jié)論的正確性，效果明顯。（3）利用自制實(shí)驗(yàn)裝置：一個(gè)臺(tái)球和一個(gè)乒乓球的碰撞，把臺(tái)球拉起一定高度去碰乒乓球，臺(tái)球的運(yùn)動(dòng)幾乎不受影響，乒乓球被碰后快速彈起，大致說明該結(jié)論的正確性，效果明顯。（4）兩個(gè)質(zhì)量相差一倍的滑塊在氣墊導(dǎo)軌上彈性碰撞，兩滑塊遮光條寬度相同，利用理論上得出的速度的關(guān)系推出它們碰撞前后通過光電門的時(shí)間關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中記錄兩個(gè)滑塊碰撞前后通過光電門的時(shí)間并記錄在實(shí)驗(yàn)表格中，分析是否滿足以上關(guān)系進(jìn)行定量地驗(yàn)證。三、彈性碰撞的知識(shí)擴(kuò)展及應(yīng)用1、對心碰撞和非對心碰撞學(xué)生：通過閱讀課文回答什么叫對心碰撞和非對心碰撞學(xué)生：思考討論并說出你畫圖的依據(jù)教師：簡單說明二維碰撞動(dòng)量守恒的矢量圖解2、粒子的散射學(xué)生：通過閱讀課文回答什么叫粒子的散射瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型教師：說明這種“碰撞”雖然沒有直接接觸但滿足彈性碰撞的理論。盧瑟福從1909年起做了著名的α粒子散射實(shí)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上，盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型。3、擴(kuò)展閱讀中子的發(fā)現(xiàn)教師：通過投影儀提供閱讀材料，學(xué)生閱讀，讓學(xué)生體會(huì)到理論指導(dǎo)實(shí)踐的重要意義。查德威克認(rèn)為，這種粒子穿過物質(zhì)時(shí)它將與物質(zhì)中的原子核發(fā)生彈性碰撞，從而把能量傳遞給原子核，使被碰撞的原子核運(yùn)動(dòng)，測出被碰原子核的速度，就可根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒把這種粒子的質(zhì)量算出來。通過對氫原子和氮原子的轟擊，他算出這種粒子的質(zhì)量與質(zhì)子的質(zhì)量近乎相等，他把這種射線的粒子稱為“中子”學(xué)生歸納教師補(bǔ)充進(jìn)行課堂小結(jié)四、課堂小結(jié)一、不同類型的碰撞1、彈性碰撞2、非彈性碰撞3、完全非彈性碰撞二、彈性碰撞1、動(dòng)量守恒2、能量守恒三、彈性碰撞的知識(shí)擴(kuò)展及應(yīng)用1、對心碰撞和非對心碰撞2、粒子的散射3、中子的發(fā)現(xiàn)學(xué)情分析學(xué)生通過前面學(xué)習(xí)初步形成了碰撞的概念。同時(shí)也建立了動(dòng)量的概念，具備了簡單應(yīng)用動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律求解有關(guān)問題的基本能力。

本節(jié)課基于學(xué)生已有的知識(shí)儲(chǔ)備，利用演示實(shí)驗(yàn)和探究的方法，引導(dǎo)學(xué)生通過思考、討論、分析、歸納、總結(jié)得出結(jié)論，創(chuàng)造互動(dòng)的課堂氛圍。激發(fā)學(xué)生探究興趣，進(jìn)一步通過提問、討論、演示實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方式，培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移的能力。

效果分析

通過碰球?qū)嶒?yàn)，學(xué)生親自體驗(yàn)了彈性碰撞，在感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，再通過觀察老師進(jìn)行的演示實(shí)驗(yàn)-氣墊導(dǎo)軌上兩個(gè)滑塊的碰撞激起學(xué)生探索彈性碰撞規(guī)律的興趣。從理論上利用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了理論推導(dǎo)，得出具體的公式，隨后通過與學(xué)生的分類討論，從理論上分析碰球?qū)嶒?yàn)的現(xiàn)象，接著邊理論分析邊實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，讓學(xué)生體會(huì)到理論指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論，深刻體會(huì)到理論與實(shí)驗(yàn)的緊密聯(lián)系，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得到升華。教材分析本節(jié)教科書內(nèi)容的設(shè)計(jì)是從動(dòng)量守恒定律應(yīng)用的角度考慮。碰撞問題是動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律這些最基本內(nèi)容的應(yīng)用，研究碰撞問題可以在典型的、有意義的情景中復(fù)習(xí)這些基本內(nèi)容。通過回顧第1節(jié)的演示實(shí)驗(yàn)，這也是1666年英國皇家學(xué)會(huì)的懸賞征答題，提出彈性碰撞的概念，進(jìn)而提出非彈性碰撞的概念。通過“思考與討論”進(jìn)行理論推導(dǎo)，從而解釋了第1節(jié)的演示實(shí)驗(yàn)。明確對心碰撞和非對心碰撞的概念，進(jìn)一步介紹了解微觀粒子的碰撞現(xiàn)象-散射。最后介紹中子的發(fā)現(xiàn)過程，讓學(xué)生進(jìn)一步了解動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用。評測練習(xí)1．光滑水平面上的兩個(gè)物體發(fā)生碰撞，下列情形可能成立的是()A．碰撞后系統(tǒng)的總動(dòng)能比碰撞前小，但系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒B．碰撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)量均為零，但系統(tǒng)的總動(dòng)能守恒C．碰撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)能均為零，但系統(tǒng)的總動(dòng)量不為零D．碰撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)量、總動(dòng)能均守恒2.在光滑水平面上相向運(yùn)動(dòng)的A、B兩小球發(fā)生正碰后一起沿A原來的速度方向運(yùn)動(dòng)，這說明原來()A．A球的質(zhì)量一定大于B球的質(zhì)量B．A球的速度一定大于B球的速度C．A球的動(dòng)量一定大于B球的動(dòng)量D．A球的動(dòng)能一定大于B球的動(dòng)能3.在一條直線上相向運(yùn)動(dòng)的甲、乙兩個(gè)小球，它們的動(dòng)能相等，已知甲球的質(zhì)量大于乙球的質(zhì)量，它們發(fā)生正碰后可能發(fā)生的情況是()A．甲球停下，乙球反向運(yùn)動(dòng)B．甲球反向運(yùn)動(dòng)，乙球停下C．甲球、乙球都停下D．甲球、乙球都反向運(yùn)動(dòng)4．質(zhì)量為m的小球A，在光滑的水平面上以速度v與靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為2m的小球B發(fā)生正碰，碰撞后，A球的動(dòng)能變?yōu)樵瓉淼模瑒t碰撞后B球的速度大小可能是()A．vB．vC．vD．v課后反思成功的地方:1、合理安排了學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了自制教具，運(yùn)用了現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，有效地說明了問題，學(xué)生接受自然。2、合理規(guī)劃了課堂講解的內(nèi)容，科學(xué)分配了各部分所需要的時(shí)間，重點(diǎn)突出。需改進(jìn)的地方：1、內(nèi)容講解上應(yīng)該再豐富一些，增加生活中碰撞的事例并加以分析，提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。2、課堂講解中留給學(xué)生思考的時(shí)間偏少，沒能充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位。課標(biāo)分析一、課程