2024-2025學(xué)年高中物理 第16章 動量守恒定律 4 碰撞教案 新人教版選修3-5

2024-2025學(xué)年高中物理第16章動量守恒定律4碰撞教案新人教版選修3-5主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：高中物理第16章動量守恒定律4碰撞

2.教學(xué)年級和班級：高中二年級，物理選修3-5班

3.授課時(shí)間：2024年11月20日，第4節(jié)課

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：45分鐘

【教學(xué)目標(biāo)】

1.讓學(xué)生理解碰撞過程中動量守恒定律的應(yīng)用。

2.學(xué)會計(jì)算完全彈性碰撞和非完全彈性碰撞問題。

3.掌握碰撞類型及其特點(diǎn)。

【教學(xué)內(nèi)容】

1.動量守恒定律在碰撞中的應(yīng)用。

2.完全彈性碰撞與完全非彈性碰撞的特點(diǎn)及計(jì)算。

3.碰撞過程中能量守恒的探討。

【教學(xué)步驟】

1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

利用生活實(shí)例引入碰撞的概念，激發(fā)學(xué)生興趣。

2.理論講解（15分鐘）

介紹動量守恒定律在碰撞中的應(yīng)用，講解完全彈性碰撞和完全非彈性碰撞的定義及區(qū)別。

3.例題講解（15分鐘）

通過典型例題，展示完全彈性碰撞和完全非彈性碰撞的計(jì)算方法。

4.課堂練習(xí)（10分鐘）

布置兩道課堂練習(xí)題，讓學(xué)生獨(dú)立完成，鞏固所學(xué)知識。

5.總結(jié)與拓展（5分鐘）

對本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生探討碰撞過程中能量守恒的問題。

【課后作業(yè)】

1.完成教材課后習(xí)題，加深對動量守恒定律在碰撞中應(yīng)用的理解。

2.查閱資料，了解實(shí)際生活中碰撞現(xiàn)象的例子，并進(jìn)行分析。

【教學(xué)反思】

在課后對學(xué)生的掌握情況進(jìn)行評估，針對存在的問題調(diào)整教學(xué)方法，以提高教學(xué)效果。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)思維：通過碰撞問題，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理概念進(jìn)行科學(xué)推理的能力，掌握動量守恒定律的應(yīng)用，提高解決問題的科學(xué)思維。

2.實(shí)證意識：使學(xué)生能夠運(yùn)用物理知識對碰撞現(xiàn)象進(jìn)行觀察、分析，培養(yǎng)實(shí)證意識，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

3.創(chuàng)新意識：鼓勵(lì)學(xué)生在解決碰撞問題時(shí)，嘗試不同的方法和思路，激發(fā)創(chuàng)新意識，提高解決問題的能力。

4.團(tuán)隊(duì)協(xié)作：在課堂討論和練習(xí)中，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，學(xué)會傾聽、交流、合作，共同解決問題。

5.物理觀念：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生建立動量守恒、能量守恒等物理觀念，形成對自然界規(guī)律的深入認(rèn)識。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了相關(guān)知識：在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，學(xué)生已掌握了牛頓運(yùn)動定律、動量的基本概念、動量守恒定律的基本原理等基礎(chǔ)知識。此外，學(xué)生還具備一定的物理方程式運(yùn)用和簡單問題解決能力。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：高中二年級學(xué)生通常對物理現(xiàn)象充滿好奇心，對實(shí)際生活中的碰撞問題有較高的興趣。他們在數(shù)學(xué)和邏輯推理方面具備一定能力，能夠通過抽象和概括的方式理解物理規(guī)律。學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格多樣，部分學(xué)生擅長通過圖像和示例理解概念，而另一些學(xué)生則更喜歡通過公式和計(jì)算解決問題。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在碰撞問題的學(xué)習(xí)中，學(xué)生可能會在以下方面遇到困難：（1）理解完全彈性碰撞和非完全彈性碰撞的區(qū)別，尤其是在計(jì)算過程中；（2）在運(yùn)用動量守恒定律解決實(shí)際問題時(shí)，可能會忽視速度方向和相對運(yùn)動的問題；（3）對于碰撞中能量守恒的理解，可能會感到抽象和難以把握；（4）在解決復(fù)雜的碰撞問題時(shí)，可能會因?yàn)閿?shù)學(xué)運(yùn)算能力的限制而感到困難。因此，在教學(xué)過程中，教師需要針對這些潛在難點(diǎn)進(jìn)行針對性的指導(dǎo)和幫助。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：

-確保每位學(xué)生都備有《高中物理》選修3-5教材，以便學(xué)生能夠預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)本節(jié)課內(nèi)容。

-準(zhǔn)備與第16章動量守恒定律相關(guān)的教學(xué)大綱和知識點(diǎn)梳理資料，幫助學(xué)生構(gòu)建知識框架。

2.輔助材料：

-準(zhǔn)備碰撞現(xiàn)象的圖片和視頻資料，包括完全彈性碰撞和非完全彈性碰撞的實(shí)際案例，以直觀展示碰撞類型和特點(diǎn)。

-制作動量守恒定律和能量守恒在碰撞中應(yīng)用的動態(tài)圖表，幫助學(xué)生理解抽象概念。

-設(shè)計(jì)和打印課堂練習(xí)題，包括不同難度的題目，以便進(jìn)行分層教學(xué)。

3.實(shí)驗(yàn)器材：

-準(zhǔn)備碰撞實(shí)驗(yàn)所需的器材，如滑軌、小車、碰撞球、速度傳感器等，確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和安全性。

-檢查實(shí)驗(yàn)器材的功能性和校準(zhǔn)情況，確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性。

-準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)操作指南和安全須知，指導(dǎo)學(xué)生正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

4.教室布置：

-將教室分為理論學(xué)習(xí)區(qū)和實(shí)驗(yàn)操作區(qū)，確保理論學(xué)習(xí)區(qū)域安靜、舒適，有利于學(xué)生集中注意力。

-在實(shí)驗(yàn)操作區(qū)設(shè)置實(shí)驗(yàn)臺，并配備必要的實(shí)驗(yàn)器材，為實(shí)驗(yàn)課做好準(zhǔn)備。

-在教室墻壁上懸掛與碰撞相關(guān)的物理概念圖和實(shí)驗(yàn)步驟圖，方便學(xué)生隨時(shí)查閱。

-設(shè)置分組討論區(qū)域，配備白板或黑板，供學(xué)生討論和展示解題過程。

5.其他資源：

-準(zhǔn)備網(wǎng)絡(luò)資源鏈接，如在線物理實(shí)驗(yàn)室模擬軟件，供學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)和探索。

-準(zhǔn)備教學(xué)PPT，整合課程內(nèi)容、例題解析、實(shí)驗(yàn)演示等，提高課堂效率。

-準(zhǔn)備教學(xué)反饋表格，用于收集學(xué)生對課程內(nèi)容的理解和建議。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過學(xué)校的學(xué)習(xí)平臺，上傳預(yù)習(xí)PPT和視頻資料，明確要求學(xué)生預(yù)習(xí)動量守恒定律在碰撞中的應(yīng)用。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞碰撞問題，設(shè)計(jì)問題如“完全彈性碰撞與完全非彈性碰撞的區(qū)別是什么？”引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過學(xué)習(xí)平臺的數(shù)據(jù)分析，了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，并通過微信群提醒學(xué)生按時(shí)完成預(yù)習(xí)任務(wù)。

學(xué)生活動：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生按照預(yù)習(xí)要求，閱讀教材和預(yù)習(xí)PPT，初步理解碰撞類型和動量守恒原理。

-思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生針對預(yù)習(xí)問題進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和解題思路。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記、問題等通過學(xué)習(xí)平臺提交，以便教師了解學(xué)生的預(yù)習(xí)效果。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生對碰撞問題有初步的認(rèn)識。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺和微信群，實(shí)現(xiàn)資源共享和互動。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前了解碰撞問題，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動：

-導(dǎo)入新課：通過播放生活中的碰撞視頻，引出本節(jié)課的主題，激發(fā)學(xué)生興趣。

-講解知識點(diǎn)：詳細(xì)講解動量守恒定律在碰撞中的應(yīng)用，通過圖示和公式解釋完全彈性碰撞和非完全彈性碰撞的特點(diǎn)。

-組織課堂活動：設(shè)計(jì)小組討論碰撞實(shí)驗(yàn)結(jié)果，讓學(xué)生通過角色扮演模擬碰撞過程，加深理解。

-解答疑問：針對學(xué)生在討論和實(shí)驗(yàn)中提出的問題，給予解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

-聽講并思考：認(rèn)真聽講，思考老師提出的問題，積極參與課堂互動。

-參與課堂活動：在小組討論和角色扮演中，親身體驗(yàn)碰撞過程，應(yīng)用動量守恒原理。

-提問與討論：對不理解的問題進(jìn)行提問，與同學(xué)和老師進(jìn)行討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過講解和示例，幫助學(xué)生深入理解碰撞知識點(diǎn)。

-實(shí)踐活動法：通過實(shí)驗(yàn)和角色扮演，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和問題解決能力。

-合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解碰撞問題，掌握動量守恒定律的應(yīng)用。

-通過實(shí)踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力和解決問題的能力。

-通過合作學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和交流表達(dá)能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

-布置作業(yè)：根據(jù)本節(jié)課內(nèi)容，布置適量的課后習(xí)題，鞏固學(xué)生對動量守恒定律的理解。

-提供拓展資源：推薦相關(guān)物理網(wǎng)站和視頻，鼓勵(lì)學(xué)生深入了解碰撞的物理原理。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生個(gè)性化的反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

-完成作業(yè)：認(rèn)真完成課后習(xí)題，鞏固課堂學(xué)習(xí)成果。

-拓展學(xué)習(xí)：利用拓展資源，進(jìn)行更深入的自主學(xué)習(xí)，拓寬知識面。

-反思總結(jié)：對自己的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思，總結(jié)學(xué)習(xí)方法，提出改進(jìn)措施。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)，提高自我驅(qū)動力。

-反思總結(jié)法：通過反思，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的不足，促進(jìn)自我提升。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生對動量守恒定律的理解和應(yīng)用能力。

-通過拓展學(xué)習(xí)，開闊學(xué)生的知識視野，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。

-通過反思總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生自我監(jiān)控和自我調(diào)節(jié)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。知識點(diǎn)梳理1.動量守恒定律的基本概念

-動量的定義：動量是物體的質(zhì)量與其速度的乘積，是一個(gè)矢量。

-動量守恒定律：在一個(gè)沒有外力作用的系統(tǒng)中，系統(tǒng)總動量保持不變。

2.碰撞的類型

-完全彈性碰撞：碰撞前后，物體的形狀和大小完全恢復(fù)，動能沒有損失。

-完全非彈性碰撞：碰撞后，兩個(gè)物體粘在一起，動能損失最大。

-非彈性碰撞：介于完全彈性碰撞和完全非彈性碰撞之間，動能有一定損失。

3.碰撞中的動量守恒

-碰撞過程中，系統(tǒng)總動量在水平方向上守恒。

-碰撞前后，物體的動量可以通過動量守恒定律進(jìn)行計(jì)算。

4.碰撞中的能量守恒

-完全彈性碰撞中，系統(tǒng)總動能守恒。

-完全非彈性碰撞中，系統(tǒng)總動能損失最大。

-非彈性碰撞中，系統(tǒng)總動能有一定損失。

5.碰撞問題的解決方法

-確定碰撞類型：根據(jù)碰撞前后物體的速度關(guān)系，判斷碰撞類型。

-應(yīng)用動量守恒定律：列出動量守恒方程，解出碰撞后的速度。

-討論能量守恒：根據(jù)碰撞類型，判斷能量是否守恒，計(jì)算能量損失。

6.碰撞問題的實(shí)際應(yīng)用

-分析實(shí)際生活中的碰撞現(xiàn)象，如交通事故、運(yùn)動場上的碰撞等。

-應(yīng)用物理原理解決實(shí)際問題，如確定碰撞物體的速度、動量變化等。

7.實(shí)驗(yàn)探究

-設(shè)計(jì)碰撞實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證動量守恒定律。

-通過實(shí)驗(yàn)觀察碰撞過程中能量的損失情況。

8.數(shù)學(xué)表達(dá)和計(jì)算方法

-利用代數(shù)方法解一維碰撞問題。

-利用向量表示和計(jì)算二維碰撞問題。

-了解碰撞問題的數(shù)值解法。

9.碰撞與守恒觀念的建立

-理解物理守恒定律在自然界中的普遍性。

-建立動量守恒和能量守恒的觀念，認(rèn)識其在物理現(xiàn)象中的重要性。

10.安全意識與物理學(xué)倫理

-在實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)實(shí)生活中，注意碰撞可能導(dǎo)致的安全問題。

-樹立正確的物理學(xué)倫理觀念，將物理知識應(yīng)用于促進(jìn)社會和諧和科技進(jìn)步。內(nèi)容邏輯關(guān)系①碰撞問題的理論基礎(chǔ)

-重點(diǎn)知識點(diǎn)：動量守恒定律、完全彈性碰撞、完全非彈性碰撞、非彈性碰撞。

-關(guān)鍵詞：動量、守恒、彈性、非彈性。

-重點(diǎn)句：動量守恒定律是解決碰撞問題的基本原理。

②碰撞問題的解決方法

-重點(diǎn)知識點(diǎn)：動量守恒方程的建立、能量守恒的討論、碰撞后速度的計(jì)算。

-關(guān)鍵詞：方程、能量守恒、速度計(jì)算。

-重點(diǎn)句：通過建立動量守恒方程，可以計(jì)算出碰撞后物體的速度。

③碰撞現(xiàn)象的實(shí)際應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)探究

-重點(diǎn)知識點(diǎn)：實(shí)際碰撞案例分析、碰撞實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、能量損失的觀察。

-關(guān)鍵詞：案例分析、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、能量損失。

-重點(diǎn)句：通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動量守恒定律，并觀察碰撞過程中的能量損失。

板書設(shè)計(jì)：

1.動量守恒定律

-動量定義：m*v

-動量守恒：無外力作用時(shí)，系統(tǒng)總動量不變

2.碰撞類型

-完全彈性碰撞：形狀恢復(fù)，動能無損失

-完全非彈性碰撞：粘合，動能損失最大

-非彈性碰撞：介于兩者之間，動能部分損失

3.碰撞問題解決方法

-動量守恒方程：m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'

-能量守恒討論：根據(jù)碰撞類型判斷能量變化

4.實(shí)際應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)探究

-案例分析：實(shí)際碰撞問題解析

-實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：驗(yàn)證動量守恒定律

-能量損失：觀察碰撞中的能量轉(zhuǎn)化和損失課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測-動量守恒定律是解決碰撞問題的核心原理，它表明在沒有外力作用的情況下，系統(tǒng)的總動量保持不變。

-碰撞可以分為完全彈性碰撞、完全非彈性碰撞和非彈性碰撞，它們在能量損失和速度變化方面有所不同。

-通過建立動量守恒方程，可以計(jì)算出碰撞后物體的速度，而根據(jù)碰撞類型的不同，可以討論能量守恒的情況。

-實(shí)際生活中的碰撞問題可以通過物理原理進(jìn)行分析和解決，而實(shí)驗(yàn)探究可以驗(yàn)證動量守恒定律并觀察能量損失。

2.當(dāng)堂檢測

-設(shè)計(jì)幾個(gè)碰撞問題，讓學(xué)生根據(jù)動量守恒定律和能量守恒原理進(jìn)行解答。

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