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科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）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教学内容分析本节课的主要教学内容来自2024-2025学年新教材高中物理第一章“动量守恒定律”中的第5节，着重探讨弹性碰撞和非弹性碰撞。内容涵盖了弹性碰撞和非弹性碰撞的定义、特点、动量守恒和能量守恒在碰撞中的应用，以及实际例子分析。

教学内容与学生已有知识的联系在于，学生在前期课程中已经学习了动量守恒定律的基本概念，掌握了动量的计算和守恒条件。在此基础上，本节课将进一步深化学生对动量守恒定律的理解，通过分析弹性碰撞和非弹性碰撞的实例，使学生能够将理论知识与实际应用相结合，提高解决问题的能力。同时，本节课还将引导学生复习和巩固能量守恒定律，为后续深入学习打下基础。核心素养目标本节课的核心素养目标为：培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，强化科学思维和科学探究素养。通过弹性碰撞和非弹性碰撞的学习，使学生能够：

1.理解并运用动量守恒定律，分析碰撞过程中的动量变化；

2.鉴别弹性碰撞与非弹性碰撞，掌握能量守恒在碰撞中的应用；

3.培养逻辑思维和批判性思维，对碰撞问题进行合理推理和论证；

4.提高合作与交流能力，通过小组讨论，共同分析和解决复杂物理问题。教学难点与重点1.教学重点：

-动量守恒定律在弹性碰撞和非弹性碰撞中的应用；

-理解并区分弹性碰撞与非弹性碰撞的概念，掌握它们各自的特点；

-运用守恒定律分析碰撞前后系统动量和能量的变化。

举例：重点讲解完全弹性碰撞中动量和能量如何同时守恒，以及完全非弹性碰撞中动量守恒但能量不守恒的情况。

2.教学难点：

-理解并计算非完全弹性碰撞中的能量损失；

-解决多物体碰撞问题，特别是当碰撞角度不为零时的复杂情况；

-将理论知识应用于解决实际问题，如碰撞实验数据分析。

举例：难点在于如何引导学生理解在非完全弹性碰撞中，由于内能的产生，系统总动能会减少，并掌握计算能量损失的方法。同时，难点还包括对多物体碰撞问题中动量和能量守恒的协同应用，以及如何将所学知识应用到实际的碰撞问题分析中。教学方法与策略1.选择教学方法：

-采用讲授法，明确弹性碰撞和非弹性碰撞的基本概念及动量守恒定律的应用；

-实施小组讨论，促进学生针对实际碰撞问题进行思考和分析；

-引入案例研究，通过分析具体实例，深化学生对碰撞问题的理解。

2.设计教学活动：

-安排碰撞实验，让学生亲身体验并验证动量守恒定律；

-利用角色扮演，模拟碰撞过程中的物体，增强学生对碰撞动态的认识；

-开展互动游戏，激发学生学习兴趣，提高课堂参与度。

3.确定教学媒体使用：

-使用多媒体课件，展示碰撞过程的动画，帮助学生形象理解；

-利用实物模型，演示碰撞中的能量损失，提高学生的直观感受；

-通过在线模拟软件，让学生自主探索不同碰撞情况下的动量和能量变化。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对弹性碰撞和非弹性碰撞的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道弹性碰撞和非弹性碰撞是什么吗？它们在我们的生活中有什么作用？”

展示一些生活中弹性碰撞和非弹性碰撞的图片或视频片段，让学生初步感受这些现象的特点。

简短介绍弹性碰撞和非弹性碰撞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、组成部分和原理。

过程：

讲解动量守恒定律的定义，包括动量的计算和守恒条件。

通过图表或示意图，详细介绍弹性碰撞和非弹性碰撞的动量守恒和能量守恒原理。

通过实例或案例，让学生更好地理解动量守恒定律在碰撞问题中的实际应用。

3.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性和重要性。

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、碰撞过程、动量和能量变化，让学生全面了解弹性碰撞和非弹性碰撞的多样性。

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

小组讨论：让学生分组讨论碰撞问题的未来发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

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，强调弹性碰撞和非弹性碰撞的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括动量守恒定律在弹性碰撞和非弹性碰撞中的应用、案例分析等。

强调弹性碰撞和非弹性碰撞在现实生活和学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用。

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。拓展与延伸1.拓展阅读材料：

-《物理学家教你理解碰撞》：深入探讨碰撞的物理原理，包括弹性碰撞和非弹性碰撞的详细解读。

-《动量守恒定律在实际中的应用》：分析动量守恒定律在交通工具碰撞、体育运动、天体物理学等多个领域的应用案例。

-《能量守恒与碰撞类型》：探讨不同类型的碰撞中能量守恒的原理，以及如何判断碰撞的弹性程度。

2.课后自主学习和探究：

-研究弹性碰撞和非弹性碰撞在体育运动中的应用，例如篮球、足球比赛中的碰撞现象。

-调查和分析交通事故中的碰撞类型，了解动量守恒定律在实际事故中的作用。

-探索天体物理学中，行星间的碰撞或彗星与行星的碰撞如何遵循动量守恒定律。

-设计实验，模拟弹性碰撞和非弹性碰撞，观察和记录碰撞过程中的动量和能量变化。

-研究现代科技如何利用动量守恒定律，例如在航天器对接、卫星轨道调整等领域的应用。

鼓励学生通过以上拓展阅读材料和课后探究活动，加深对动量守恒定律以及弹性碰撞和非弹性碰撞的理解，培养科学探究能力和创新思维。同时，通过实际案例分析，提高学生将物理知识应用于解决实际问题的能力。典型例题讲解1.例题一：

题目：两个质量分别为m1和m2的物体，在光滑水平面上进行完全弹性碰撞。已知m1=2kg，m2=1kg，v1=3m/s（m1的初速度方向为正），求碰撞后两物体的速度。

答案：

设碰撞后m1的速度为v1'，m2的速度为v2'。

根据动量守恒定律：m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'

根据能量守恒定律：(1/2)m1v1^2+(1/2)m2v2^2=(1/2)m1v1'^2+(1/2)m2v2'^2

代入数据，解得：v1'=-1m/s，v2'=4m/s

2.例题二：

题目：两个质量相等的物体在水平面上进行完全非弹性碰撞。已知它们的初速度分别为v1=5m/s和v2=-5m/s，求碰撞后它们的共同速度。

答案：

设碰撞后它们的共同速度为v'。

根据动量守恒定律：m1v1+m2v2=(m1+m2)v'

代入数据，解得：v'=0

3.例题三：

题目：一个质量为m的物体以速度v沿水平面撞击一个质量为M的静止物体，已知m=0.5kg，M=5kg，v=10m/s。若碰撞为非完全弹性碰撞，且碰撞后两物体的速度方向相同，求碰撞后两物体的速度。

答案：

设碰撞后两物体的速度分别为v1'和v2'。

根据动量守恒定律：mv=mv1'+Mv2'

根据能量守恒定律：(1/2)mv^2=(1/2)mv1'^2+(1/2)Mv2'^2

代入数据，解得：v1'=7.5m/s，v2'=2.5m/s

4.例题四：

题目：在光滑水平面上，两个质量分别为m1和m2的物体进行非弹性碰撞，碰撞后两物体粘在一起运动。已知m1=1kg，m2=2kg，v1=4m/s，v2=-2m/s，求碰撞后它们的共同速度。

答案：

设碰撞后它们的共同速度为v'。

根据动量守恒定律：m1v1+m2v2=(m1+m2)v'

代入数据，解得：v'=1m/s

5.例题五：

题目：一个质量为m的物体在水平面上以速度v1撞击一个质量为M的物体，已知m=1kg，M=3kg，v1=6m/s。若碰撞为完全弹性碰撞，求碰撞后两物体的速度。

答案：

设碰撞后m的速度为v1'，M的速度为v2'。

根据动量守恒定律：mv1=mv1'+Mv2'

根据能量守恒定律：(1/2)mv1^2=(1/2)mv1'^2+(1/2)Mv2'^2

代入数据，解得：v1'=-6m/s，v2'=4m/s课堂小结，当堂检测1.课堂小结：

本节课我们学习了弹性碰撞和非弹性碰撞的基本概念，以及动量守恒定律在碰撞问题中的应用。通过具体案例的分析，我们深入理解了弹性碰撞和非弹性碰撞的特点，以及如何利用动量守恒定律和能量守恒定律来解决问题。我们还探讨了不同碰撞类型在实际生活和科学研究中的应用，并提出了进一步的研究方向。通过小组讨论和课堂展示，我们锻炼了合作能力和表达能力，提高了对物理现象的理解和应用能力。

2.当堂检测：

为了检验学生对本节课内容的掌握情况，设计以下检测题目：

-解释弹性碰撞和非弹性碰撞的定义，并举例说明。

-运用动量守恒定律计算两个物体在完全弹性碰撞后的速度。

-分析一个实际碰撞问题，说明如何利用动量守恒定律和能量守恒定律来求解。

-讨论弹性碰撞和非弹性碰撞在体育运动中的应用，并提出一个创新性的想法。

-设计一个实验方案，模拟弹性碰撞和非弹性碰撞，并预测实验结果。

这些检测题目旨在检验学生对弹性碰撞和非弹性碰撞的理解，以及对动量守恒定律和能量守恒定律的应用能力。通过当堂检测，教师可以了解学生的学习情况，及时给予指导和帮助，确保学生对本节课内容的理解和掌握。同时，鼓励学生积极参与，培养他们的思考和解决问题的能力。反思改进措施-利用多媒体课件和动画，生动展示弹性碰撞和非弹性碰撞的动态过程，增强学生的直观感受。

-引入角色扮演和互动游戏，激发学生的学习兴趣，提高课堂参与度。

-设计小组讨论和课堂展示环节，培养学生的合作能力和表达能力。

2.存在主要问题：

-在教学组织方面，课堂时间分配不够合理，导致部分教学环节时间紧张。

-在教学方法方面，缺乏有效的课堂提问和互动，学生的主动参与度有待