【公開課】彈性碰撞和非彈性碰撞（人教版2019選擇性必修第一冊）

.5彈性碰撞和非彈性碰撞教學(xué)設(shè)計備課人學(xué)科物理課題1.4實驗：驗證動量守恒定律教學(xué)內(nèi)容分析經(jīng)過前而四節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)從實驗到理論，再從理論到實驗，對碰撞中的動量守恒有了較為清晰的認識。碰撞是生活中常見的現(xiàn)象。碰撞時物體間相互作用持續(xù)時間很短，相互作用力很大，滿足動量守恒條件。本節(jié)的設(shè)計以碰撞實例為載體，經(jīng)歷實驗探究、理論推導(dǎo)，在其實情境中建立彈性碰撞和非彈性碰撞的相關(guān)概念。教材創(chuàng)設(shè)了兩個小球彈性碰撞的情境，先引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用動量守恒定律和機械能守恒定律去解決典型的碰撞問題，推導(dǎo)兩個小球在彈性碰撞后的速度表達式。隨后，又引導(dǎo)學(xué)生從一般到特殊，對三種特殊情況展開討論，得出碰后兩球末速度的表達式，便于快速判斷與評估生活中實際現(xiàn)象對應(yīng)的碰撞類型。學(xué)生通過對彈性碰撞和非彈性碰撞的討論，進一步加深對動量和動能的理解，提升運動與相互作用觀及能量觀。本節(jié)課的重點內(nèi)容是理解彈性碰撞與非彈性碰撞的概念及特點，并能應(yīng)用兩個定律解決與生產(chǎn)生活相關(guān)的實際問題。學(xué)情分析學(xué)生雖然已經(jīng)具備了較為完備的動量、動量定理和動量守恒定律的初步知識，并學(xué)會了相關(guān)表達式的推導(dǎo)，盡管如此，但由于本章知識內(nèi)容的特殊性和復(fù)雜性以及學(xué)生認知水平的差異，本節(jié)課的內(nèi)容對學(xué)生來講仍然是一個不小的臺階。基于以上的教材特點和學(xué)生特點，我制定了如下的教學(xué)目標(biāo)，力圖把傳授知識、滲透學(xué)習(xí)方法以及培養(yǎng)興趣和能力有機的融合在一起，達到最好的教學(xué)效果。教學(xué)目標(biāo)1.了解彈性碰撞和非彈性碰撞。2.會分析具體實例中的碰撞特點及類型。3.會用動量、能量的觀點解決生產(chǎn)生活中與一維碰撞相關(guān)的實際問題。教學(xué)重難點1.教學(xué)重點：分析處理實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)驗證動量守恒定律。2.教學(xué)難點：設(shè)計驗證動量守恒定律的實驗方案。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖新課導(dǎo)入碰撞是自然界中常見的現(xiàn)象。隕石撞擊地球而對地表產(chǎn)生破壞，網(wǎng)球受球拍撞擊而改變運動狀態(tài)……物體碰撞中動量的變化情況，前面已進行了研究。那么，在各種碰撞中能量又是如何變化的？學(xué)生在前面的基礎(chǔ)上結(jié)合自己的分析嘗試回答碰撞中的能量變化情況。層層推進，引發(fā)學(xué)生深入思考。新課教學(xué)第一部分：彈性碰撞和非彈性碰撞一、實驗：探究不同碰撞前后的物體的能量變化情況觀看實驗視頻，并思考對實驗數(shù)據(jù)如何處理得出結(jié)論？環(huán)節(jié)一：質(zhì)量不同裝有彈性碰撞架的滑塊發(fā)生碰撞后分開環(huán)節(jié)二：質(zhì)量不同且貼有膠布的滑塊發(fā)生碰撞后不分開\碰撞分類請同學(xué)們閱讀總結(jié)碰撞的分類：彈性碰撞：碰撞后物體的形變完全恢復(fù)，碰撞后系統(tǒng)沒有機械能損失，碰撞過程中系統(tǒng)機械能守恒．鋼球、玻璃球碰撞時，機械能損失很小，它們的碰撞可以看作彈性碰撞。2、非彈性碰撞：碰撞后物體的形變只有部分恢復(fù)，系統(tǒng)有部分機械能損失。3、完全非彈性碰撞：碰撞后兩物體一起以同一速度運動．碰撞后物體的形變完全不能恢復(fù)，系統(tǒng)機械能損失最大．三、典例探究【例1】兩個物體的質(zhì)量都是m,碰撞以前一個物體靜止,另一個以速度v向它撞去。碰撞以后兩個物體粘在一起,成為一個質(zhì)量為2m的物體，以一定的速度繼續(xù)前進。碰撞后該系統(tǒng)的總動能是否會有損失？學(xué)生思考討論得出如下表格設(shè)計并分析如下：根據(jù)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：在誤差允許范圍內(nèi)，碰撞后，系統(tǒng)動能不變。學(xué)生思考討論得出如下表格設(shè)計并分析如下：`根據(jù)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：碰撞后，系統(tǒng)動能減少。學(xué)生閱讀課文并建立碰撞的知識。學(xué)生解答：根據(jù)動量守恒定律：，碰撞前的總動能：碰撞后的共同速度：碰撞后的總動能：可見，碰撞后系統(tǒng)的總動能小于碰撞前系統(tǒng)的總動能。學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)上已經(jīng)逐步建立碰撞的概念及碰撞遵循動量守恒定律，本節(jié)一開始就拋出能量變化問題，并利用實驗來發(fā)現(xiàn)，既能讓學(xué)生透徹理解碰撞實驗，又能直觀感受碰撞中能量變化情況。在實驗基礎(chǔ)上總結(jié)碰撞概念，這樣方便建立概念。學(xué)以致用，學(xué)會分析碰撞中能量變化情況。第二部分：彈性碰撞的實例分析一、正碰與斜碰閱讀課文，總結(jié)什么是正碰，什么是斜碰？1.正碰（對心碰撞）碰撞前后，物體的運動方向在同一直線上。這種碰撞稱為正碰，也叫作對心碰撞或一維碰撞。2.斜碰（非對心碰撞）碰撞前后物體的運動方向不在同一直線上,如圖所示二、彈性碰撞的規(guī)律1、動碰靜：物體m1以速度v1與原來靜止的物體m2發(fā)生彈性碰撞，碰撞后它們的速度分別為v1’和v2’。請用m1、m2、v1表示v1’和v2’的公式。2.根據(jù)上述結(jié)論，碰撞后兩者的速度大小和方向有什么規(guī)律？（1）若m1大于m2：則兩球碰撞之后將同方向運動；，向右運動；，，向右運動；若m1遠大于m2，即m2可忽略：，初速度；，2倍初速度；若m1小于m2：則兩球碰撞之后將反方向運動；向左運動向右運動；若m1遠小于m2，即m1可忽略：原速反彈；靜止不動；若m1等于m2：則兩球碰撞之后將互換速度；靜止不動；，等于小球1的初速度；碰撞的可能性判斷如何判斷彈性碰撞的可能性？內(nèi)力遠大于外力1.系統(tǒng)動量守恒：機械能守恒或損失2.系統(tǒng)動能不增加：或者符合實際情況（不能再次碰撞）3.同向運動相碰：且，碰后至少有一個物體要反向。閱讀課文，歸納總結(jié)正碰與斜碰學(xué)生分析計算結(jié)構(gòu)：【答案】根據(jù)動量守恒定律彈性碰撞機械能守恒碰撞后兩個物體的速度:學(xué)生討論回答，并和老師一起完善結(jié)果。學(xué)生思考回答問題并和老師共同五完善答案。鍛煉學(xué)生歸納總結(jié)能力。鍛煉學(xué)生用物理知識解決問題的能力。課堂總結(jié)非彈性碰撞--動碰靜①非彈性碰撞--動碰靜①動量守恒：②機械能不守恒：非彈性碰撞彈性碰撞和非彈性碰撞板書設(shè)計非彈性碰撞--動碰靜①非彈性碰撞--動碰靜①動量守恒：②機械能不守恒：非彈性碰撞彈性碰撞和非彈性碰撞作業(yè)設(shè)計作業(yè)分為兩塊，一是課堂練習(xí)，旨在對本堂課學(xué)習(xí)中動量的概念和實驗思路進行檢測，一是分層練習(xí)，分層次的訓(xùn)練學(xué)生對知識的掌握情況。教學(xué)反思與評價（一）優(yōu)點課堂展示學(xué)生最為熱衷，也是學(xué)習(xí)效果的體現(xiàn)。這節(jié)課的學(xué)生展示非常精彩，有些問題一環(huán)緊扣一環(huán)，一些學(xué)生提出了比較有價值的問題。另外在探究中學(xué)生不唯師，不唯教材，大膽質(zhì)疑。高效課堂老師的主導(dǎo)地位不容忽視，不然課堂會一團糟，甚至?xí)咂?，在課堂上我比較注重引導(dǎo)和點評的時機，待學(xué)生“山重水復(fù)疑無路”的時候，才適時出現(xiàn)，才會產(chǎn)生“柳暗花明又一村”的效果，學(xué)生對完全非彈性碰撞的例子以及機械能損失最大的結(jié)論不是很清楚，我及時的講解和點評，讓學(xué)生聽懂并覺得有所收獲。

不足：由于我不是我校實行課改的教師，平時對高效課堂的操作較少，加之學(xué)生是第一次參加這種高效課堂的操作。所以，這節(jié)課還存在一些不算和諧完美的因素。主要存在以下現(xiàn)象：1.課堂評價不及時高效課堂中存在評價，在學(xué)生小組展示后，由教師或?qū)W生點評打分。而本節(jié)課，我們將用大家上課的實驗器材兵兵球、玻璃彈珠等作為獎品，課后由全班同學(xué)投票，選出優(yōu)秀小組和優(yōu)秀學(xué)員若干。由于沒有及時的給予學(xué)生評價，影響了課堂效果。2.參與面還不夠廣，組與組的合作意識不強