2024-2025学年高中物理 第16章 动量守恒定律 4 碰撞教案 新人教版选修3-5

2024-2025学年高中物理第16章动量守恒定律4碰撞教案新人教版选修3-5主备人备课成员课程基本信息1.课程名称：高中物理第16章动量守恒定律4碰撞

2.教学年级和班级：高中二年级，物理选修3-5班

3.授课时间：2024年11月20日，第4节课

4.教学时数：45分钟

【教学目标】

1.让学生理解碰撞过程中动量守恒定律的应用。

2.学会计算完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞问题。

3.掌握碰撞类型及其特点。

【教学内容】

1.动量守恒定律在碰撞中的应用。

2.完全弹性碰撞与完全非弹性碰撞的特点及计算。

3.碰撞过程中能量守恒的探讨。

【教学步骤】

1.导入新课（5分钟）

利用生活实例引入碰撞的概念，激发学生兴趣。

2.理论讲解（15分钟）

介绍动量守恒定律在碰撞中的应用，讲解完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的定义及区别。

3.例题讲解（15分钟）

通过典型例题，展示完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的计算方法。

4.课堂练习（10分钟）

布置两道课堂练习题，让学生独立完成，巩固所学知识。

5.总结与拓展（5分钟）

对本节课所学内容进行总结，引导学生探讨碰撞过程中能量守恒的问题。

【课后作业】

1.完成教材课后习题，加深对动量守恒定律在碰撞中应用的理解。

2.查阅资料，了解实际生活中碰撞现象的例子，并进行分析。

【教学反思】

在课后对学生的掌握情况进行评估，针对存在的问题调整教学方法，以提高教学效果。核心素养目标1.科学思维：通过碰撞问题，培养学生运用物理概念进行科学推理的能力，掌握动量守恒定律的应用，提高解决问题的科学思维。

2.实证意识：使学生能够运用物理知识对碰撞现象进行观察、分析，培养实证意识，形成严谨的科学态度。

3.创新意识：鼓励学生在解决碰撞问题时，尝试不同的方法和思路，激发创新意识，提高解决问题的能力。

4.团队协作：在课堂讨论和练习中，培养学生团队协作精神，学会倾听、交流、合作，共同解决问题。

5.物理观念：通过本节课的学习，让学生建立动量守恒、能量守恒等物理观念，形成对自然界规律的深入认识。学习者分析1.学生已经掌握了相关知识：在学习本节课之前，学生已掌握了牛顿运动定律、动量的基本概念、动量守恒定律的基本原理等基础知识。此外，学生还具备一定的物理方程式运用和简单问题解决能力。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高中二年级学生通常对物理现象充满好奇心，对实际生活中的碰撞问题有较高的兴趣。他们在数学和逻辑推理方面具备一定能力，能够通过抽象和概括的方式理解物理规律。学生的学习风格多样，部分学生擅长通过图像和示例理解概念，而另一些学生则更喜欢通过公式和计算解决问题。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在碰撞问题的学习中，学生可能会在以下方面遇到困难：（1）理解完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞的区别，尤其是在计算过程中；（2）在运用动量守恒定律解决实际问题时，可能会忽视速度方向和相对运动的问题；（3）对于碰撞中能量守恒的理解，可能会感到抽象和难以把握；（4）在解决复杂的碰撞问题时，可能会因为数学运算能力的限制而感到困难。因此，在教学过程中，教师需要针对这些潜在难点进行针对性的指导和帮助。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源准备1.教材：

-确保每位学生都备有《高中物理》选修3-5教材，以便学生能够预习和复习本节课内容。

-准备与第16章动量守恒定律相关的教学大纲和知识点梳理资料，帮助学生构建知识框架。

2.辅助材料：

-准备碰撞现象的图片和视频资料，包括完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞的实际案例，以直观展示碰撞类型和特点。

-制作动量守恒定律和能量守恒在碰撞中应用的动态图表，帮助学生理解抽象概念。

-设计和打印课堂练习题，包括不同难度的题目，以便进行分层教学。

3.实验器材：

-准备碰撞实验所需的器材，如滑轨、小车、碰撞球、速度传感器等，确保实验的准确性和安全性。

-检查实验器材的功能性和校准情况，确保实验数据的有效性。

-准备实验操作指南和安全须知，指导学生正确进行实验。

4.教室布置：

-将教室分为理论学习区和实验操作区，确保理论学习区域安静、舒适，有利于学生集中注意力。

-在实验操作区设置实验台，并配备必要的实验器材，为实验课做好准备。

-在教室墙壁上悬挂与碰撞相关的物理概念图和实验步骤图，方便学生随时查阅。

-设置分组讨论区域，配备白板或黑板，供学生讨论和展示解题过程。

5.其他资源：

-准备网络资源链接，如在线物理实验室模拟软件，供学生课后自主学习和探索。

-准备教学PPT，整合课程内容、例题解析、实验演示等，提高课堂效率。

-准备教学反馈表格，用于收集学生对课程内容的理解和建议。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过学校的学习平台，上传预习PPT和视频资料，明确要求学生预习动量守恒定律在碰撞中的应用。

-设计预习问题：围绕碰撞问题，设计问题如“完全弹性碰撞与完全非弹性碰撞的区别是什么？”引导学生自主思考。

-监控预习进度：通过学习平台的数据分析，了解学生的预习情况，并通过微信群提醒学生按时完成预习任务。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生按照预习要求，阅读教材和预习PPT，初步理解碰撞类型和动量守恒原理。

-思考预习问题：学生针对预习问题进行独立思考，记录自己的理解和解题思路。

-提交预习成果：学生将预习笔记、问题等通过学习平台提交，以便教师了解学生的预习效果。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：培养学生自主学习能力，让学生对碰撞问题有初步的认识。

-信息技术手段：利用在线平台和微信群，实现资源共享和互动。

作用与目的：

-帮助学生提前了解碰撞问题，为课堂学习打下基础。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过播放生活中的碰撞视频，引出本节课的主题，激发学生兴趣。

-讲解知识点：详细讲解动量守恒定律在碰撞中的应用，通过图示和公式解释完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞的特点。

-组织课堂活动：设计小组讨论碰撞实验结果，让学生通过角色扮演模拟碰撞过程，加深理解。

-解答疑问：针对学生在讨论和实验中提出的问题，给予解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，思考老师提出的问题，积极参与课堂互动。

-参与课堂活动：在小组讨论和角色扮演中，亲身体验碰撞过程，应用动量守恒原理。

-提问与讨论：对不理解的问题进行提问，与同学和老师进行讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过讲解和示例，帮助学生深入理解碰撞知识点。

-实践活动法：通过实验和角色扮演，培养学生的动手能力和问题解决能力。

-合作学习法：通过小组讨论，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解碰撞问题，掌握动量守恒定律的应用。

-通过实践活动，培养学生的实践操作能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，增强学生的团队协作和交流表达能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据本节课内容，布置适量的课后习题，巩固学生对动量守恒定律的理解。

-提供拓展资源：推荐相关物理网站和视频，鼓励学生深入了解碰撞的物理原理。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生个性化的反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：认真完成课后习题，巩固课堂学习成果。

-拓展学习：利用拓展资源，进行更深入的自主学习，拓宽知识面。

-反思总结：对自己的学习过程进行反思，总结学习方法，提出改进措施。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习，提高自我驱动力。

-反思总结法：通过反思，帮助学生发现学习中的不足，促进自我提升。

作用与目的：

-巩固学生对动量守恒定律的理解和应用能力。

-通过拓展学习，开阔学生的知识视野，增强学习兴趣。

-通过反思总结，培养学生自我监控和自我调节的学习习惯。知识点梳理1.动量守恒定律的基本概念

-动量的定义：动量是物体的质量与其速度的乘积，是一个矢量。

-动量守恒定律：在一个没有外力作用的系统中，系统总动量保持不变。

2.碰撞的类型

-完全弹性碰撞：碰撞前后，物体的形状和大小完全恢复，动能没有损失。

-完全非弹性碰撞：碰撞后，两个物体粘在一起，动能损失最大。

-非弹性碰撞：介于完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞之间，动能有一定损失。

3.碰撞中的动量守恒

-碰撞过程中，系统总动量在水平方向上守恒。

-碰撞前后，物体的动量可以通过动量守恒定律进行计算。

4.碰撞中的能量守恒

-完全弹性碰撞中，系统总动能守恒。

-完全非弹性碰撞中，系统总动能损失最大。

-非弹性碰撞中，系统总动能有一定损失。

5.碰撞问题的解决方法

-确定碰撞类型：根据碰撞前后物体的速度关系，判断碰撞类型。

-应用动量守恒定律：列出动量守恒方程，解出碰撞后的速度。

-讨论能量守恒：根据碰撞类型，判断能量是否守恒，计算能量损失。

6.碰撞问题的实际应用

-分析实际生活中的碰撞现象，如交通事故、运动场上的碰撞等。

-应用物理原理解决实际问题，如确定碰撞物体的速度、动量变化等。

7.实验探究

-设计碰撞实验，验证动量守恒定律。

-通过实验观察碰撞过程中能量的损失情况。

8.数学表达和计算方法

-利用代数方法解一维碰撞问题。

-利用向量表示和计算二维碰撞问题。

-了解碰撞问题的数值解法。

9.碰撞与守恒观念的建立

-理解物理守恒定律在自然界中的普遍性。

-建立动量守恒和能量守恒的观念，认识其在物理现象中的重要性。

10.安全意识与物理学伦理

-在实验和现实生活中，注意碰撞可能导致的安全问题。

-树立正确的物理学伦理观念，将物理知识应用于促进社会和谐和科技进步。内容逻辑关系①碰撞问题的理论基础

-重点知识点：动量守恒定律、完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞、非弹性碰撞。

-关键词：动量、守恒、弹性、非弹性。

-重点句：动量守恒定律是解决碰撞问题的基本原理。

②碰撞问题的解决方法

-重点知识点：动量守恒方程的建立、能量守恒的讨论、碰撞后速度的计算。

-关键词：方程、能量守恒、速度计算。

-重点句：通过建立动量守恒方程，可以计算出碰撞后物体的速度。

③碰撞现象的实际应用与实验探究

-重点知识点：实际碰撞案例分析、碰撞实验设计、能量损失的观察。

-关键词：案例分析、实验设计、能量损失。

-重点句：通过实验验证动量守恒定律，并观察碰撞过程中的能量损失。

板书设计：

1.动量守恒定律

-动量定义：m*v

-动量守恒：无外力作用时，系统总动量不变

2.碰撞类型

-完全弹性碰撞：形状恢复，动能无损失

-完全非弹性碰撞：粘合，动能损失最大

-非弹性碰撞：介于两者之间，动能部分损失

3.碰撞问题解决方法

-动量守恒方程：m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'

-能量守恒讨论：根据碰撞类型判断能量变化

4.实际应用与实验探究

-案例分析：实际碰撞问题解析

-实验设计：验证动量守恒定律

-能量损失：观察碰撞中的能量转化和损失课堂小结，当堂检测-动量守恒定律是解决碰撞问题的核心原理，它表明在没有外力作用的情况下，系统的总动量保持不变。

-碰撞可以分为完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞和非弹性碰撞，它们在能量损失和速度变化方面有所不同。

-通过建立动量守恒方程，可以计算出碰撞后物体的速度，而根据碰撞类型的不同，可以讨论能量守恒的情况。

-实际生活中的碰撞问题可以通过物理原理进行分析和解决，而实验探究可以验证动量守恒定律并观察能量损失。

2.当堂检测

-设计几个碰撞问题，让学生根据动量守恒定律和能量守恒原理进行解答。

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