2024年 第六章 從教材走向高考（高考熱點-彈性正碰模型的拓展）教案 魯科版選修3-5

2024年第六章從教材走向高考（高考熱點——彈性正碰模型的拓展）教案魯科版選修3-5學校授課教師課時授課班級授課地點教具教學內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學內(nèi)容為彈性正碰模型的拓展，涉及到高考物理中的重要考點。具體內(nèi)容包括：

1.彈性正碰模型的基本概念和特點；

2.彈性正碰模型在實際問題中的應用；

3.彈性正碰模型與其他物理模型的關聯(lián)；

4.彈性正碰模型在高考物理試題中的出現(xiàn)頻率和題型。

教學內(nèi)容與學生已有知識的聯(lián)系：

1.學生需要掌握基本的物理概念和公式，如速度、動量、能量等；

2.學生需要具備一定的數(shù)學基礎，如代數(shù)、幾何等；

3.學生需要了解碰撞模型及其分類；

4.學生需要通過已有知識對彈性正碰模型進行深入理解和拓展。

本節(jié)課的教學目標是讓學生掌握彈性正碰模型的基本概念、特點和應用，能夠運用彈性正碰模型解決實際問題，并提高學生的解題能力和應試技巧。核心素養(yǎng)目標本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標主要從以下三個方面進行闡述：

1.物理觀念：通過本節(jié)課的學習，使學生能夠建立和鞏固彈性正碰模型的物理觀念，理解并掌握彈性正碰模型的基本概念、特點和應用，提高學生對物理現(xiàn)象和問題的認識和理解能力。

2.科學思維：本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生的科學思維能力，使學生能夠運用彈性正碰模型分析和解決實際問題，提高學生的邏輯推理、數(shù)學表達和空間想象能力。

3.科學探究：通過本節(jié)課的學習，鼓勵學生主動參與課堂討論和實踐活動，培養(yǎng)學生的科學探究精神，使學生能夠自主學習、合作學習，提高學生的創(chuàng)新能力和實踐能力。教學難點與重點1.教學重點：

-彈性正碰模型的基本概念和特點：重點掌握彈性正碰的定義、條件以及基本特點，如動量守恒、能量守恒等。

-彈性正碰模型在實際問題中的應用：重點學會運用彈性正碰模型解決實際問題，如物體碰撞、彈性碰撞等。

-彈性正碰模型與其他物理模型的關聯(lián)：重點理解彈性正碰模型與其他物理模型（如非彈性碰撞、完全彈性碰撞等）的關系和區(qū)別。

-彈性正碰模型在高考物理試題中的出現(xiàn)頻率和題型：重點分析彈性正碰模型在高考物理試題中的常見題型和解題方法。

2.教學難點：

-彈性正碰模型中的數(shù)學表達和計算：學生可能對彈性正碰模型中的數(shù)學表達和計算方法感到困難，如動量守恒定律、能量守恒定律的應用等。

-彈性正碰模型在實際問題中的應用：學生可能對如何將彈性正碰模型應用于實際問題解決感到困惑，需要通過舉例和練習來加強理解和應用能力。

-彈性正碰模型與其他物理模型的關聯(lián)：學生可能對彈性正碰模型與其他物理模型的區(qū)別和聯(lián)系難以理解，需要通過對比和分析來加深認識。

-彈性正碰模型在高考物理試題中的解題技巧：學生可能對如何運用彈性正碰模型解決高考物理試題感到困難，需要通過解題方法和策略的講解和練習來提高解題能力。教學資源1.軟硬件資源：

-教室內(nèi)的多媒體設備，如投影儀、計算機等；

-物理實驗室設備，如小車、碰撞裝置等；

-計算器、白板筆等教學輔助工具。

2.課程平臺：

-學校提供的教學管理平臺，用于發(fā)布課程資料和作業(yè)；

-在線教育平臺，如學校的數(shù)字化教學平臺，用于拓展學習和交流。

3.信息化資源：

-教學PPT、教案和課件；

-與彈性正碰模型相關的物理教學視頻和動畫；

-在線物理論壇和學術資源，用于學生自主學習和討論。

4.教學手段：

-課堂講解和示范，通過語言和肢體動作傳授知識；

-互動討論，鼓勵學生提問和參與課堂討論；

-練習和作業(yè)，通過實際問題和習題鞏固知識；

-實驗操作，通過實驗室實踐加深對彈性正碰模型的理解；

-利用信息化資源，如在線平臺和視頻，提供更多的學習資源和方式。教學過程1.導入新課（5分鐘）：

-以一個簡單的實際問題引入，例如：“為什么在彈性碰撞中，兩個物體的速度交換？”

-引導學生思考和討論，激發(fā)學生對彈性正碰模型的興趣和好奇心。

2.彈性正碰模型的講解（15分鐘）：

-詳細講解彈性正碰模型的基本概念和特點，如動量守恒、能量守恒等。

-通過示例和動畫演示，讓學生直觀地理解彈性正碰過程。

3.彈性正碰模型的應用（15分鐘）：

-給出一些實際問題，讓學生運用彈性正碰模型進行分析和解決。

-引導學生運用數(shù)學表達和計算方法，如動量守恒定律、能量守恒定律等。

4.彈性正碰模型與其他物理模型的關聯(lián)（10分鐘）：

-通過對比和分析，讓學生理解彈性正碰模型與其他物理模型（如非彈性碰撞、完全彈性碰撞等）的關系和區(qū)別。

-強調(diào)在不同情況下選擇合適的物理模型的重要性。

5.彈性正碰模型在高考物理試題中的應用（10分鐘）：

-分析彈性正碰模型在高考物理試題中的常見題型和解題方法。

-給出一些例題，引導學生運用彈性正碰模型解決高考物理試題。

6.課堂練習和作業(yè)布置（5分鐘）：

-提供一些練習題，讓學生鞏固彈性正碰模型的理解和應用能力。

-布置相關的作業(yè)，要求學生在課后進一步學習和思考。

7.總結(jié)和反思（5分鐘）：

-引導學生總結(jié)本節(jié)課的學習內(nèi)容和重點，加深對彈性正碰模型的理解。

-鼓勵學生提出問題和建議，促進學生的主動學習和思考。知識點梳理1.彈性正碰模型的基本概念和特點：

-定義：彈性正碰是指兩個物體在碰撞過程中，不發(fā)生形變，且碰撞后物體速度交換的碰撞。

-特點：動量守恒、能量守恒、無形變、速度交換。

2.彈性正碰模型的數(shù)學表達和計算方法：

-動量守恒定律：碰撞前后，系統(tǒng)的總動量保持不變。

-能量守恒定律：碰撞前后，系統(tǒng)的總能量保持不變。

-速度交換公式：碰撞后，兩個物體的速度交換，即v1'=v2+(v1-v2')/m2，v2'=v1+(v2-v1')/m1。

3.彈性正碰模型在實際問題中的應用：

-物體碰撞：如球與墻壁的碰撞，球與球的碰撞等。

-彈性碰撞：如彈簧小球碰撞，擺錘碰撞等。

4.彈性正碰模型與其他物理模型的關聯(lián)：

-非彈性碰撞：與彈性正碰模型的主要區(qū)別是碰撞后物體速度不完全交換，存在能量損失。

-完全彈性碰撞：與彈性正碰模型的主要區(qū)別是碰撞后物體速度完全交換，無能量損失。

5.彈性正碰模型在高考物理試題中的應用：

-題型一：計算題，要求學生運用彈性正碰模型進行計算和分析。

-題型二：應用題，要求學生運用彈性正碰模型解決實際問題。

-題型三：選擇題，要求學生判斷和選擇與彈性正碰模型相關的概念和原理。

6.彈性正碰模型的解題方法和策略：

-分析題目要求，確定問題類型（計算題、應用題、選擇題等）。

-根據(jù)問題類型，選擇合適的解題方法，如運用數(shù)學表達和計算方法、運用物理原理和邏輯推理等。

-注意題目中的已知條件和隱含條件，避免漏解和誤解。

-檢查答案的合理性和符合性，如符合物理事實和邏輯關系等。課堂1.課堂評價：

-通過提問：教師可以通過提問的方式了解學生對彈性正碰模型的理解和掌握情況，引導學生思考和表達自己的觀點。

-觀察：教師可以觀察學生在課堂上的參與程度、思維過程和合作情況，了解學生的學習狀態(tài)和困難。

-測試：教師可以進行課堂小測驗或小組討論，測試學生對彈性正碰模型的應用能力和解題技巧。

2.作業(yè)評價：

-認真批改：教師需要認真批改學生的作業(yè)，檢查學生的解題思路、計算方法和答案的正確性。

-點評和反饋：教師應該給予學生作業(yè)詳細的點評和反饋，指出學生的優(yōu)點和不足，提供改進的建議。

-鼓勵和激勵：教師應該鼓勵學生繼續(xù)努力，給予肯定和激勵，激發(fā)學生的學習積極性和自信心。

3.學生互評：

-學生可以相互評價對方的作業(yè)，通過交流和討論，提高學生的批判性思維和評價能力。

-學生互評可以促進學生之間的學習交流和合作，培養(yǎng)學生的團隊意識和溝通能力。

4.學生自我評價：

-學生可以通過自我評價的方式，反思自己的學習過程和效果，發(fā)現(xiàn)自己的不足并進行改進。

-學生自我評價可以培養(yǎng)學生的自我監(jiān)控和自我調(diào)節(jié)能力，提高學生的學習效果和能力。

5.教學反思：

-教師需要對自己的教學進行反思，總結(jié)教學過程中的優(yōu)點和不足，不斷改進教學方法和策略。

-教師可以通過與同事交流和討論，獲取教學反饋和建議，提升自己的教學水平和能力。課后作業(yè)1.題目：兩個質(zhì)量分別為m1和m2的小球，以速度v1和v2相向而行，發(fā)生彈性碰撞。求碰撞后兩個小球的速度。

答案：根據(jù)彈性正碰模型的速度交換公式，可以得到：

v1'=v2+(v1-v2')/m2

v2'=v1+(v2-v1')/m1

2.題目：一個物體從高處自由下落，下落過程中與地面發(fā)生彈性碰撞。假設每次碰撞后物體都能彈起相同的高度，求物體第n次碰撞后的速度。

答案：根據(jù)彈性正碰模型的特點，物體每次碰撞后都能彈起相同的高度，因此可以將問題轉(zhuǎn)化為物體在第n次彈起時的速度。根據(jù)重力加速度g和物體下落的高度h，可以得到物體在第n次彈起時的速度v_n：

v_n=√(2gh)

3.題目：兩個質(zhì)量分別為2kg和3kg的小球，以速度4m/s和6m/s相向而行，發(fā)生彈性碰撞。求碰撞后兩個小球的速度。

答案：根據(jù)彈性正碰模型的速度交換公式，可以得到：

v1'=6+(4-v2')/3

v2'=4+(6-v1')/2

解方程組，可以得到碰撞后兩個小球的速度：

v1'=5.2m/s

v2'=4.8m/s

4.題目：一個質(zhì)量為1kg的物體，從靜止開始在水平面上做彈性碰撞，碰撞后物體能夠彈起的高度為0.5m。求物體碰撞后的最大速度。

答案：根據(jù)彈性正碰模型的特點，物體碰撞后能夠彈起的高度與碰撞前的速度有關。假設物體碰撞后的最大速度為v_m，可以根據(jù)能量守恒定律得到：

mgh=0.5mv_m^2

解方程，可以得到物體碰撞后的最大速度：

v_m=√(2gh)

v_m=√(2*9.8m/s^2*0.5m)

v_m=3m/s

5.題目：兩個質(zhì)量分別為m1和m2的小球，以速度v1和v2相向而行，發(fā)生彈性碰撞。求碰撞后系統(tǒng)的總動能。

答案：根據(jù)彈性正碰模型的能量守恒定律，碰撞前后系統(tǒng)的總能量保持不變。因此，碰撞后系統(tǒng)的總動能等于碰撞前的總動能：

KE_initial=KE_final

(1/2)m1v1^2+(1/2)m2v2^2=(1/2)m1v1'^2+(1/2)m2v2'^2

根據(jù)題目中給出的速度交換公式，可以將v1'和v2'表示為v1和v2的函數(shù)，然后代入上述方程中求解。反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新：

1.引入實際問題，激發(fā)學生興趣：通過引入實際問題，激發(fā)學生對彈性正碰模型的興趣和好奇心，提高學生的學習積極性和參與度。

2.利用信息化資源，拓展學習方式：利用在線教育平臺和教學視頻等信息化資源，為學生提供更多的學習方式和資源，提高學生的自主學習能力和創(chuàng)新能力。

3.實踐操作，加深理解：通過實驗室實踐操作，讓學生親身體驗彈性正碰模型的過程，加深對模型的理解和應用能力。

（二）存在主要問題：

1.學生對數(shù)學表達和計算方法掌握不足：學生在應用彈性正碰模型時，對數(shù)學表達和計算方法的掌握不足，導致解題困難。

2.學生對實際問題解決能力不足：學生在運用彈性正碰模型解決實際問題時，缺乏思路和技巧，導致無法有效解決問題。

3.學生對物理模型的關