2024-2025学年新教材高中物理 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学年新教材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“2024-2025学年新教材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”，本章节内容主要围绕动量守恒定律，深入探讨弹性碰撞和非弹性碰撞的特点和规律。

本节课的教学内容紧密结合学生已学习的动量、速度等基本概念，通过实例分析弹性碰撞和非弹性碰撞的差异，让学生理解并掌握动量守恒定律在实际问题中的应用。同时，通过观察和分析实际碰撞现象，培养学生对物理现象的观察能力和思维能力。

在课程设计上，我将采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究弹性碰撞和非弹性碰撞的规律，通过小组讨论、实例分析等方式，让学生在实践中掌握动量守恒定律的应用。此外，结合现代教育技术，如多媒体演示、物理实验等，增强学生对碰撞现象的直观感受，提高课堂的趣味性和互动性。

在教学过程中，注重培养学生的科学素养，引导学生关注物理知识在现实生活中的应用，激发学生对物理学科的兴趣和热爱。同时，关注学生的个体差异，因材施教，使学生在原有基础上得到提高和拓展。核心素养目标本章节旨在培养学生的物理学科核心素养，包括物理观念、科学思维、科学探究和科学态度。通过学习弹性碰撞和非弹性碰撞，学生将能够建立正确的物理观念，理解动量守恒定律在实际碰撞现象中的应用。在探究弹性碰撞和非弹性碰撞的过程中，学生将培养科学思维，掌握分析、推理和判断的能力。同时，通过小组讨论和实例分析，学生将提升科学探究能力，学会与他人合作、交流和表达。在教学过程中，注重培养学生的科学态度，激发他们对物理学科的兴趣和热情，培养他们敢于质疑、勇于探索的精神。通过本章节的学习，学生将能够在原有基础上提高物理学科核心素养，为后续学习打下坚实基础。重点难点及解决办法**重点：**

1.弹性碰撞和非弹性碰撞的物理规律

2.动量守恒定律在实际碰撞问题中的应用

**难点：**

1.理解碰撞过程中系统动量的守恒

2.区分弹性碰撞和非弹性碰撞的特点

3.掌握弹性碰撞和非弹性碰撞中能量的关系

**解决办法：**

1.利用物理实验和多媒体演示，直观展示碰撞过程，帮助学生形成清晰的认识。

2.通过具体案例分析和小组讨论，让学生在实践中理解和掌握动量守恒定律的应用。

3.引入数学工具，如公式推导和计算，加深学生对动量守恒和能量守恒的理解。

4.分层次提问，引导学生思考碰撞过程中的能量转化，突破能量关系理解的难点。

5.提供不同难度的练习题，让学生在练习中巩固知识，提高解题能力。教学方法与策略1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法

-讲授：在课堂上，教师将运用讲授法，系统地介绍弹性碰撞和非弹性碰撞的物理规律，以及动量守恒定律的应用。

-讨论：组织学生进行小组讨论，鼓励他们分享对碰撞现象的理解，促进学生之间的思维碰撞和知识共享。

-案例研究：提供一系列实际的碰撞案例，引导学生运用所学知识分析和解决实际问题，提高学生的应用能力。

-项目导向学习：让学生分组完成一个关于弹性碰撞和非弹性碰撞的项目，培养学生的自主学习能力和团队合作精神。

2.设计具体的教学活动

-角色扮演：让学生扮演物理学家，通过模拟发现和探索弹性碰撞和非弹性碰撞的过程，增强学生的参与感和学习兴趣。

-实验：安排实验室实践环节，让学生亲自动手进行弹性碰撞和非弹性碰撞的实验，观察并记录实验数据，培养学生的实验操作能力和观察力。

-游戏：设计一个与碰撞相关的物理游戏，让学生在游戏中应用动量守恒定律，提高学生的学习积极性和动手能力。

3.确定教学媒体和资源的使用

-PPT：制作精美的PPT，通过图文并茂的方式展示弹性碰撞和非弹性碰撞的原理和实例，帮助学生更好地理解和记忆。

-视频：播放真实的碰撞现象视频，让学生直观地感受碰撞过程，增强课堂的趣味性和现实意义。

-在线工具：利用在线工具，如物理模拟软件，让学生模拟弹性碰撞和非弹性碰撞的过程，提高学生的动手操作能力和解决问题的能力。教学流程（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解弹性碰撞和非弹性碰撞的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。

设计预习问题，激发学生思考，为课堂学习弹性碰撞和非弹性碰撞内容做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确弹性碰撞和非弹性碰撞教学目标和重难点。

准备教学用具和多媒体资源，确保弹性碰撞和非弹性碰撞教学过程的顺利进行。

设计课堂互动环节，提高学生学习弹性碰撞和非弹性碰撞的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入弹性碰撞和非弹性碰撞学习状态。

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的动量守恒定律内容，帮助学生建立知识之间的联系。

提出问题，检查学生对旧知的掌握情况，为弹性碰撞和非弹性碰撞新课学习打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解弹性碰撞和非弹性碰撞知识点，结合实例帮助学生理解。

突出重点，强调难点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。

互动探究：

设计小组讨论环节，让学生围绕弹性碰撞和非弹性碰撞问题展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。

鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。

技能训练：

设计实践活动或实验，让学生在实践中体验弹性碰撞和非弹性碰撞知识的应用，提高实践能力。

在弹性碰撞和非弹性碰撞新课呈现结束后，对知识点进行梳理和总结。

强调重点和难点，帮助学生形成完整的知识体系。

（四）巩固练习（预计用时：5分钟）

随堂练习：

随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对弹性碰撞和非弹性碰撞知识的掌握情况。

鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决弹性碰撞和非弹性碰撞问题。

错题订正：

针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。

引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。

（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）

知识拓展：

介绍与弹性碰撞和非弹性碰撞内容相关的拓展知识，拓宽学生的知识视野。

引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。

情感升华：

结合弹性碰撞和非弹性碰撞内容，引导学生思考学科与生活的联系，培养学生的社会责任感。

鼓励学生分享学习弹性碰撞和非弹性碰撞的心得和体会，增进师生之间的情感交流。

（六）课堂小结（预计用时：2分钟）

简要回顾本节课学习的弹性碰撞和非弹性碰撞内容，强调重点和难点。

肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。

布置作业：

根据本节课学习的弹性碰撞和非弹性碰撞内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。知识点梳理本章节主要涉及以下知识点：

1.动量守恒定律：在一个封闭系统中，系统的总动量在没有外力作用的情况下保持不变。

2.弹性碰撞：两个物体在碰撞过程中，系统总动量守恒，同时系统的总动能也守恒。

3.非弹性碰撞：两个物体在碰撞过程中，系统总动量守恒，但系统的总动能不一定守恒，可能有能量转化为其他形式。

4.碰撞类型判断：根据碰撞前后系统动能的关系，可以将碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞。

5.碰撞过程分析：在碰撞过程中，物体的速度、质量和碰撞类型是影响动量守恒和能量守恒的关键因素。

6.碰撞方程：在弹性碰撞中，两个物体的速度满足关系式v1'+v2'=v1+v2，其中v1'和v2'分别是碰撞后两个物体的速度，v1和v2是碰撞前两个物体的速度。

7.能量守恒：在弹性碰撞中，系统的总动能守恒，即(1/2)m1v1^2+(1/2)m2v2^2=(1/2)m1v1'^2+(1/2)m2v2'^2，其中m1和m2分别是两个物体的质量，v1'和v2'是碰撞后两个物体的速度，v1和v2是碰撞前两个物体的速度。

8.非弹性碰撞中的能量损失：在非弹性碰撞中，由于碰撞过程中能量的转化为其他形式（如热能、声能等），系统的总动能不守恒。能量损失的大小可以通过计算碰撞前后系统动能的差值来确定。

9.非弹性碰撞的例子：如车辆碰撞、球类碰撞等，由于碰撞过程中能量的损失，导致碰撞物体的速度和动能发生变化。

10.动量守恒和能量守恒的应用：在实际问题中，通过运用动量守恒和能量守恒原理，可以分析和解决物体碰撞、爆炸等物理现象。板书设计①动量守恒定律

-总动量不变：P前=P后

-碰撞类型判断：动能守恒→弹性碰撞

-动能不守恒→非弹性碰撞

②弹性碰撞

-动量守恒：m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'

-动能守恒：(1/2)m1v1^2+(1/2)m2v2^2=(1/2)m1v1'^2+(1/2)m2v2'^2

③非弹性碰撞

-动量守恒：m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'

-动能不守恒：(1/2)m1v1^2+(1/2)m2v2^2≠(1/2)m1v1'^2+(1/2)m2v2'^2

-能量损失：ΔE=(1/2)m1v1^2+(1/2)m2v2^2-(1/2)m1v1'^2-(1/2)m2v2'^2

④碰撞实例

-车辆碰撞：非弹性碰撞，能量转化为热能、声能等

-球类碰撞：弹性碰撞，动能守恒

⑤应用

-分析物体碰撞、爆炸等现象，运用动量守恒和能量守恒原理作业布置与反馈作业布置：

1.请学生根据本节课学习的动量守恒定律和弹性碰撞、非弹性碰撞的知识，分析以下问题：

-当一个物体以一定速度碰撞另一个静止的物体时，两个物体的最终速度是多少？

-当一个物体以一定速度碰撞另一个物体，且碰撞后两个物体的速度相同，这是弹性碰撞还是非弹性碰撞？

-请设计一个实验来验证动量守恒定律和能量守恒定律。

2.请学生根据本节课学习的动量守恒定律和弹性碰撞、非弹性碰撞的知识，解决以下实际问题：

-某辆汽车以每小时60公里的速度行驶，与另一辆静止的汽车发生碰撞，两车的质量均为1500公斤，求碰撞后两车的速度。

-某两个小球A和B的质量分别为10克和20克，A球以每秒10米速度碰撞B球，求碰撞后两球的速度。

作业反馈：

1.批改学生的作业，重点检查学生对动量守恒定律和弹性碰撞、非弹性碰撞的理解和应用能力。对于存在错误的学生，指出其错误所在，并给出正确的解答。

2.对于学生在作业中出现的问题，及时与学生进行沟通，了解其错误的原因，并给出改进的建议。例如，对于学生无法正确判断碰撞类型的问题，可以引导学生回顾动量守恒定律和动能守恒定律的应用，帮助他们理解如何判断碰撞类型。

3.对于学生在作业中表现出色的学生，给予表扬和鼓励，以提高他们的学习积极性。例如，对于能够准确分析实际问题并给出正确解答的学生，可以给予他们一定的奖励，以激励他们继续努力。

4.对于学生在作业中出现的问题，及时进行总结和反馈，以帮助其他学生避免犯同样的错误。例如，对于学生在计算过程中出现的错误，可以进行课堂讲解，帮助其他学生理解和掌握正确的计算方法。典型例题讲解1.例题1：两个质量为m的小球，一个以速度v1=10m/s向右运动，另一个以速度v2=5m/s向左运动。求碰撞后的速度。

答案：由于两个小球发生弹性碰撞，根据动量守恒定律，系统总动量不变。设碰撞后的速度分别为v1'和v2'，则有：

m*v1+m*v2=m*v1'+m*v2'

10m/s+5m/s=v1'+v2'

15m/s=v1'+v2'

由于v1'和v2'是相反方向的速度，因此有：

v1'=15m/s-v2'

v2'=15m/s-v1'

所以，碰撞后的速度为v1'=15m/s-5m/s=10m/s，v2'=15m/s-10m/s=5m/s。

2.例题2：一辆汽车以速度v1=30m/s向右行驶，与一辆静止的自行车发生碰撞。两车的质量分别为m1=1500kg和m2=75kg。求碰撞后两车的速度。

答案：由于汽车与自行车发生弹性碰撞，根据动量守恒定律，系统总动量不变。设碰撞后的速度分别为v1'和v2'，则有：

m1*v1+m2*v2=m1*v1'+m2*v2'

1500kg*30m/s+75kg*0m/s=1500kg*v1'+75kg*v2'

45000kg·m/s+0kg·m/s=1500kg*v1'+75kg*v2'

45000kg·m/s=1500kg*v1'+75kg*v2'

45000kg·m/s=1500kg*v1'+75kg*v2'

300kg·m/s=75kg*v2'

v2'=300kg·m/s/75kg

v2'=4m/s

由于汽车和自行车向相反方向运动，因此有：

v1'=v1-v2'

v1'=30m/s-4m/s

v1'=26m/s

所以，碰撞后汽车的速度为v1'=26m/s，自行车的速度为v2'=4m/s。

3.例题3：一个质量为m的小球，以速度v1=10m/s向左运动，与另一个质量为2m的小球发生碰撞。求碰撞后两个小球的速度。

答案：由于两个小球发生弹性碰撞，根据动量守恒定律，系统总动量不变。设碰撞后的速度分别为v1'和v2'，则有：

m*v1+2m*v2=m*v1'+2m*v2'

10m/s+0m/s=v1'+2v2'

10m/s=v1'+2v2'

由于v1'和v2'是相反方向的速度，因此有：

v1'=10m/s-2v2'

v2'=10m/s-v1'

所以，碰撞后的速度为v1'=10m/s-2*10m/s=-10m/s，v2'=10m/s-(-10m/s)=20m/s。

4.例题4：一个质量为m的小球，以速度v1=10