2024-2025学年高中物理 第一章 动量守恒定律 5 弹性碰撞和非弹性碰撞教案 新人教版选择性必修第一册

2024-2025学年高中物理第一章动量守恒定律5弹性碰撞和非弹性碰撞教案新人教版选择性必修第一册学校授课教师课时授课班级授课地点教具教材分析本节课为人教版选择性必修第一册物理学科的第五课时，内容涉及高中物理第一章动量守恒定律的弹性碰撞和非弹性碰撞。通过学习，学生应掌握弹性碰撞和非弹性碰撞的基本概念，理解动量守恒定律在实际碰撞现象中的应用。本节课的内容与日常生活紧密相关，能激发学生学习兴趣，培养学生的物理思维能力。

在教学过程中，我将结合课本内容，设计一系列实验和案例分析，帮助学生理解并掌握弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。同时，注重培养学生的动手操作能力和团队协作能力，使学生在实践中掌握知识，提高解决问题的能力。在课程结束后，学生应能运用动量守恒定律分析实际碰撞现象，为后续学习打下坚实基础。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的核心素养，包括科学探究、科学思维、科学态度和科学交流。在教学过程中，我将引导学生通过实验观察和数据分析，培养科学探究能力；通过动量守恒定律的推导和应用，培养科学思维能力；通过问题解决和团队合作，培养科学态度和科学交流能力。

在弹性碰撞和非弹性碰撞的学习中，学生将运用实验观察和数据分析，探究碰撞过程中动量守恒的原理。通过实验设计和问题解决，学生将培养科学探究能力，学会提出问题、假设、设计和实施实验，分析实验结果，并得出结论。

同时，学生将在团队合作中进行讨论和交流，培养科学交流能力。通过分析碰撞现象的实际案例，学生将运用动量守恒定律进行问题解决，培养科学思维能力，学会运用科学原理和逻辑推理进行思考和决策。教学难点与重点1.教学重点

（1）弹性碰撞和非弹性碰撞的概念及特点：弹性碰撞是指碰撞双方不发生形变或形变可逆，动量和能量均守恒；非弹性碰撞是指碰撞双方发生形变，动量守恒但能量有损失。

（2）动量守恒定律的应用：能够运用动量守恒定律分析实际碰撞现象，如球类运动、车辆碰撞等。

（3）动量守恒定律与能量守恒定律的关系：动量守恒定律是能量守恒定律的特殊情况，两者在碰撞过程中相互关联。

2.教学难点

（1）弹性碰撞和非弹性碰撞的区分：学生容易混淆两者概念，难以理解碰撞过程中形变对动量和能量守恒的影响。

（2）动量守恒定律在复杂碰撞现象中的应用：学生难以把握碰撞过程中各种力的作用和动量的变化。

（3）动量守恒定律与能量守恒定律的内在联系：学生难以理解两者在碰撞过程中的相互转化和关系。

针对以上重点和难点，我将采取以下教学策略：

1.通过实验观察和数据分析，让学生直观地了解弹性碰撞和非弹性碰撞的特点，从而突破弹性碰撞和非弹性碰撞的区分难点。

2.设计一系列实际碰撞案例，引导学生运用动量守恒定律进行分析，从而掌握动量守恒定律在复杂碰撞现象中的应用。

3.通过讲解和练习，让学生理解动量守恒定律与能量守恒定律的内在联系，从而突破动量守恒定律与能量守恒定律的关系难点。

4.注重引导学生主动参与课堂讨论和实践活动，培养学生的动手操作能力和团队协作能力，提高学生的物理思维能力。教学方法与手段1.教学方法

（1）讲授法：在课堂上，教师将运用生动的案例和实际问题，引导学生学习弹性碰撞和非弹性碰撞的概念、特点及动量守恒定律的应用。通过讲解动量守恒定律与能量守恒定律的关系，让学生深入理解碰撞过程。

（2）讨论法：组织学生进行小组讨论，分享各自对弹性碰撞和非弹性碰撞的理解，探讨动量守恒定律在实际碰撞现象中的应用。通过讨论，培养学生独立思考和团队协作的能力。

（3）实验法：安排学生进行实验观察，直观地了解弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。通过实验操作和数据分析，让学生动手实践，提高对动量守恒定律的理解。

2.教学手段

（1）多媒体设备：利用多媒体课件，展示弹性碰撞和非弹性碰撞的实验现象，生动形象地呈现动量守恒定律的应用。通过视频资料，让学生更直观地了解碰撞过程。

（2）教学软件：运用教学软件，进行动量守恒定律的模拟计算和动画演示，帮助学生理解动量守恒定律在实际碰撞现象中的应用。

（3）在线资源：引导学生利用网络资源，了解碰撞现象在现实生活中的应用，拓宽视野，激发学习兴趣。

（4）互动平台：利用互动平台，发布思考题和讨论话题，方便学生随时提问和交流，提高学生的参与度和积极性。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对动量守恒定律的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道动量守恒定律是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于碰撞现象的图片或视频片段，让学生初步感受动量守恒定律的魅力或特点。

简短介绍动量守恒定律的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.动量守恒定律基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解动量守恒定律的基本概念、原理和条件。

过程：

讲解动量守恒定律的定义，包括其适用条件和基本原理。

详细介绍动量守恒定律的数学表达式和物理意义，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.弹性碰撞和非弹性碰撞案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解弹性碰撞和非弹性碰撞的特点和动量守恒定律的应用。

过程：

选择几个典型的弹性碰撞和非弹性碰撞案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解碰撞现象的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用动量守恒定律解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与弹性碰撞和非弹性碰撞相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对弹性碰撞和非弹性碰撞的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调动量守恒定律的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括动量守恒定律的基本概念、弹性碰撞和非弹性碰撞的特点等。

强调动量守恒定律在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用动量守恒定律。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于弹性碰撞和非弹性碰撞的短文或报告，以巩固学习效果。学生学习效果1.知识与技能

（1）学生能够准确理解弹性碰撞和非弹性碰撞的概念，并能区分两者之间的差异。

（2）学生能够运用动量守恒定律分析实际碰撞现象，如球类运动、车辆碰撞等。

（3）学生能够理解并掌握动量守恒定律与能量守恒定律的内在联系。

2.过程与方法

（1）学生通过实验观察和数据分析，培养了科学探究能力，学会提出问题、假设、设计和实施实验，分析实验结果，并得出结论。

（2）学生在团队合作中进行讨论和交流，培养了科学交流能力，学会提出观点、倾听他人意见，并进行有效沟通。

（3）学生通过问题解决和动手实践，提高了科学思维能力，能够运用科学原理和逻辑推理进行思考和决策。

3.情感态度与价值观

（1）学生对物理学科产生浓厚兴趣，认识到物理知识在现实生活中的重要性。

（2）学生在探索碰撞现象的过程中，培养了好奇心和创新意识，愿意主动尝试解决问题。

（3）学生通过团队合作和交流，学会了尊重他人，培养了合作精神和团队意识。

4.教学目标达成情况

（1）大部分学生能够掌握弹性碰撞和非弹性碰撞的特点，并能运用动量守恒定律分析实际碰撞现象。

（2）学生在实验操作和数据分析方面有明显提高，能够独立进行实验观察和结果分析。

（3）学生能够在团队讨论中提出自己的观点，并能倾听他人的意见，进行有效沟通。

5.教学改进建议

（1）建议加强实验教学，让学生更多地进行实际操作，加深对碰撞现象的理解。

（2）建议增加课后习题和案例分析，让学生在课后进行深入复习和思考。

（3）建议鼓励学生参与物理学科竞赛和实践活动，提高学生的实践能力和创新意识。内容逻辑关系①知识点：动量守恒定律的定义及适用条件

②重点词：动量、守恒、系统、无外力作用、封闭边界

③板书设计：

-动量守恒定律：系统总动量在碰撞过程中保持不变。

-适用条件：1.系统不受外力或所受外力相互抵消。2.系统边界封闭，动量交换仅限于系统内部。

2.弹性碰撞的特点与计算

①知识点：弹性碰撞的定义、特点及动量守恒、能量守恒的应用

②重点词：弹性碰撞、动量守恒、能量守恒、完全弹性恢复、碰撞角

③板书设计：

-弹性碰撞：碰撞双方不发生形变或形变可逆，动量和能量均守恒。

-动量守恒：碰撞前后系统总动量不变。

-能量守恒：碰撞前后系统总能量不变。

3.非弹性碰撞的特点与计算

①知识点：非弹性碰撞的定义、特点及动量守恒、能量损失的应用

②重点词：非弹性碰撞、动量守恒、能量损失、不完全弹性恢复

③板书设计：

-非弹性碰撞：碰撞双方发生形变，动量守恒但能量有损失。

-动量守恒：碰撞前后系统总动量不变。

-能量损失：碰撞过程中部分能量转化为内能或动能损失。

4.动量守恒定律在实际碰撞现象中的应用

①知识点：动量守恒定律在球类运动、车辆碰撞等实际现象中的应用

②重点词：实际碰撞、动量守恒、球类运动、车辆碰撞

③板书设计：

-球类运动：球员撞击、球与球之间的碰撞。

-车辆碰撞：车辆相撞、车辆与障碍物碰撞。

-动量守恒：碰撞前后系统总动量不变。

5.动量守恒定律与能量守恒定律的关系

①知识点：动量守恒定律与能量守恒定律的关系及在碰撞过程中的应用

②重点词：动量守恒、能量守恒、关系、碰撞过程

③板书设计：

-动量守恒与能量守恒的关系：动量守恒是能量守恒的特殊情况。

-碰撞过程中的应用：动量守恒定律和能量守恒定律共同解释碰撞现象。典型例题讲解1.例题1：两个质量分别为m1和m2的物体，以相同的速度v沿同一方向运动，发生弹性碰撞。求碰撞后两个物体的速度。

答案：设碰撞后物体的速度分别为v1和v2。根据动量守恒定律，有m1v1+m2v2=m1v+m2v。由于碰撞为弹性碰撞，根据动量守恒定律，有v1+v2=v。解得v1=2v/3,v2=v/3。

2.例题2：一个质量为m的物体，以速度v垂直于斜面向上滑行，与斜面碰撞后速度变为v'，求物体与斜面的碰撞系数。

答案：设碰撞系数为e，根据动量守恒定律，有mv=mev'。解得e=v/v'。

3.例题3：两个质量分别为m1和m2的物体，沿同一方向运动，m1以速度v1，m2以速度v2，发生非弹性碰撞。求碰撞后两个物体的速度。

答案：设碰撞后物体的速度分别为v1'和v2'。根据动量守恒定律，有m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。由于碰撞为非弹性碰撞，能量守恒定律不成立，因此无法直接求解。可以通过实验数据或数值模拟方法求解。

4.例题4：一个质量为m的物体，以速度v沿水平方向运动，与固定在水平面上的弹簧发生碰撞，求碰撞后物体和弹簧的速度。

答案：设碰撞后物体速度为v'，弹簧速度为v''。根据动量守恒定律，有mv=mv'+kv''。其中k为弹簧的劲度系数。解得v'=(2k/m)v''。

5.例题5：一个质量为m的物体，以速度v沿水平方向运动，与固定在水平面上的墙壁发生碰撞，求碰撞后物体和墙壁的速度。

答案：设碰撞后物体速度为v'，墙壁速度为v''。根据动量守恒定律，有mv=-mv'。由于墙壁固定，v''=0。解得v'=-v/2。作业布置与反馈（1）请学生完成课后习题，巩固动量守恒定律、弹性碰撞和非弹性碰撞的概念及应用。

（2）要求学生设计一个关于动量守恒定律的实验，并撰写实验报告，培养学生的动手能力和科学探究能力。

（3）请学生选择一个实际碰撞现象，如球类运动、车辆碰撞等，分析其动量守恒原理，并撰写分析报告。

（4）要求学生进行小组讨论，探讨动量守恒定律在实际生活中的应用，并提出创新性的