1.5彈性碰撞和非彈性碰撞 教學(xué)設(shè)計(jì) -2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊(cè)

1.5彈性碰撞和非彈性碰撞教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊(cè)授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間課程基本信息1.課程名稱(chēng)：彈性碰撞和非彈性碰撞

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊(cè)

3.授課時(shí)間：2023年9月15日，第7節(jié)

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：45分鐘核心素養(yǎng)目標(biāo)提升學(xué)生對(duì)物理概念的理解，增強(qiáng)他們運(yùn)用科學(xué)方法分析問(wèn)題的能力，并培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)合作精神。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法1.重點(diǎn)：

-理解彈性碰撞和非彈性碰撞的概念及其區(qū)別。

-掌握計(jì)算彈性碰撞和非彈性碰撞中物體速度的方法。

-能夠運(yùn)用動(dòng)量守恒定律分析碰撞問(wèn)題。

2.難點(diǎn)：

-理解碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒與能量變化的關(guān)系。

-掌握計(jì)算非彈性碰撞中物體最終速度的方法。

-運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決復(fù)雜的碰撞問(wèn)題。

解決辦法：

-通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示和案例分析，幫助學(xué)生直觀理解碰撞現(xiàn)象。

-提供豐富的練習(xí)題，讓學(xué)生在實(shí)際操作中掌握計(jì)算方法。

-利用多媒體教學(xué)工具，如動(dòng)畫(huà)和模擬軟件，輔助學(xué)生理解能量和動(dòng)量的關(guān)系。

-組織小組討論和合作學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生之間的交流和互助。教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法：

-講授法：教師通過(guò)講解和分析，引導(dǎo)學(xué)生理解彈性碰撞和非彈性碰撞的概念、動(dòng)量守恒定律以及能量變化的關(guān)系。

-討論法：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，讓學(xué)生分享自己的理解和觀點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)生之間的交流和思維碰撞。

-實(shí)驗(yàn)法：通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示和分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生直觀感受碰撞現(xiàn)象，加深對(duì)物理概念的理解。

-問(wèn)題引導(dǎo)法：提出具有啟發(fā)性的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考和探究，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。

2.教學(xué)手段：

-多媒體課件：利用多媒體課件展示動(dòng)畫(huà)、圖片和案例，幫助學(xué)生直觀理解物理概念和碰撞現(xiàn)象。

-教學(xué)軟件：使用物理模擬軟件，如PhysicsSimulation軟件，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行碰撞實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)物理規(guī)律的理解。

-視頻資料：播放有關(guān)碰撞現(xiàn)象的紀(jì)錄片和教學(xué)視頻，增加學(xué)生的視覺(jué)體驗(yàn)，提高學(xué)習(xí)興趣。

-互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)：利用互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)，如在線(xiàn)討論區(qū)和作業(yè)系統(tǒng)，促進(jìn)學(xué)生之間的交流和教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的了解。

-分組合作：組織學(xué)生進(jìn)行小組合作，通過(guò)分工合作完成實(shí)驗(yàn)、討論和報(bào)告，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。教學(xué)實(shí)施過(guò)程-教師活動(dòng)：布置預(yù)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生閱讀教材中關(guān)于彈性碰撞和非彈性碰撞的章節(jié)，并完成相應(yīng)的習(xí)題。

-學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生自主閱讀教材，完成習(xí)題，記錄遇到的問(wèn)題和疑惑。

-教學(xué)方法：自主學(xué)習(xí)法

-教學(xué)手段：教材、習(xí)題

-教學(xué)資源：在線(xiàn)學(xué)習(xí)平臺(tái)（提供預(yù)習(xí)視頻和資料）

-作用和目的：幫助學(xué)生提前了解本節(jié)課的內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，發(fā)現(xiàn)并解決預(yù)習(xí)中的問(wèn)題。

2.課中強(qiáng)化技能：

-教師活動(dòng)：通過(guò)多媒體課件講解彈性碰撞和非彈性碰撞的概念、動(dòng)量守恒定律和能量變化的關(guān)系。

-學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講，參與課堂討論，提出問(wèn)題和疑惑。

-教學(xué)方法：講授法、討論法

-教學(xué)手段：多媒體課件、黑板

-教學(xué)資源：教材、習(xí)題

-作用和目的：幫助學(xué)生深入理解本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，通過(guò)討論法促進(jìn)學(xué)生之間的交流和思維碰撞。

-教師活動(dòng)：組織學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察和分析彈性碰撞和非彈性碰撞的現(xiàn)象。

-學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

-教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)法

-教學(xué)手段：實(shí)驗(yàn)器材、多媒體課件

-教學(xué)資源：教材、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

-作用和目的：幫助學(xué)生直觀感受碰撞現(xiàn)象，加深對(duì)物理概念的理解，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和分析問(wèn)題的能力。

3.課后拓展應(yīng)用：

-教師活動(dòng)：布置課后習(xí)題，要求學(xué)生獨(dú)立完成，鞏固本節(jié)課所學(xué)知識(shí)。

-學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生獨(dú)立完成課后習(xí)題，反思自己的學(xué)習(xí)過(guò)程，提出問(wèn)題和疑惑。

-教學(xué)方法：自主學(xué)習(xí)法

-教學(xué)手段：習(xí)題、教材

-教學(xué)資源：在線(xiàn)學(xué)習(xí)平臺(tái)（提供解答和討論區(qū)）

-作用和目的：幫助學(xué)生鞏固本節(jié)課的知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，發(fā)現(xiàn)并解決學(xué)習(xí)中的問(wèn)題。知識(shí)點(diǎn)梳理1.彈性碰撞和非彈性碰撞的概念及區(qū)別：

-彈性碰撞：碰撞后兩物體交換動(dòng)量，動(dòng)能不發(fā)生改變，物體恢復(fù)到碰撞前的狀態(tài)。

-非彈性碰撞：碰撞后兩物體交換動(dòng)量，但動(dòng)能發(fā)生改變，物體不能完全恢復(fù)到碰撞前的狀態(tài)。

2.動(dòng)量守恒定律：

-動(dòng)量守恒定律：在不受外力作用的系統(tǒng)中，系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。

-應(yīng)用：在彈性碰撞和非彈性碰撞中，動(dòng)量守恒定律可以用來(lái)計(jì)算碰撞后物體的速度。

3.能量變化的關(guān)系：

-動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量。

-動(dòng)能守恒定律：在沒(méi)有外力作用的系統(tǒng)中，系統(tǒng)的總動(dòng)能保持不變。

-應(yīng)用：在彈性碰撞中，動(dòng)能守恒定律可以用來(lái)計(jì)算碰撞后物體的動(dòng)能。

-非彈性碰撞中，動(dòng)能不守恒，能量轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，如內(nèi)能或聲能。

4.計(jì)算彈性碰撞和非彈性碰撞中物體速度的方法：

-彈性碰撞：使用動(dòng)量守恒定律和動(dòng)能守恒定律，結(jié)合物體的質(zhì)量和初始速度，計(jì)算碰撞后物體的速度。

-非彈性碰撞：使用動(dòng)量守恒定律，結(jié)合物體的質(zhì)量和初始速度，計(jì)算碰撞后物體的速度。

5.實(shí)驗(yàn)法在碰撞研究中的應(yīng)用：

-實(shí)驗(yàn)法：通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察和分析碰撞現(xiàn)象，驗(yàn)證物理定律。

-應(yīng)用：通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示和分組實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生直觀感受碰撞現(xiàn)象，加深對(duì)物理概念的理解。

6.問(wèn)題引導(dǎo)法在碰撞研究中的應(yīng)用：

-問(wèn)題引導(dǎo)法：提出具有啟發(fā)性的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考和探究，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。

-應(yīng)用：通過(guò)提出問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考碰撞過(guò)程中的能量和動(dòng)量變化，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

7.討論法在碰撞研究中的應(yīng)用：

-討論法：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分享自己的理解和觀點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)生之間的交流和思維碰撞。

-應(yīng)用：通過(guò)討論法促進(jìn)學(xué)生之間的交流和思維碰撞，加深對(duì)碰撞現(xiàn)象的理解。

8.數(shù)學(xué)工具在碰撞研究中的應(yīng)用：

-數(shù)學(xué)工具：運(yùn)用數(shù)學(xué)工具，如代數(shù)、幾何和微積分，解決復(fù)雜的碰撞問(wèn)題。

-應(yīng)用：通過(guò)運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決碰撞問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和解決問(wèn)題的能力。反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.引入多媒體教學(xué)工具，如動(dòng)畫(huà)和模擬軟件，使抽象的物理概念更加直觀和生動(dòng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性的物理實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新思維。

3.采用小組合作學(xué)習(xí)的方式，鼓勵(lì)學(xué)生之間的交流和互助，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作能力。

（二）存在主要問(wèn)題

1.在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有時(shí)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作不夠規(guī)范，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，需要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)和監(jiān)督。

2.在討論環(huán)節(jié)，部分學(xué)生參與度不高，需要進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性。

3.部分學(xué)生對(duì)物理概念的理解不夠深入，需要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的個(gè)別輔導(dǎo)和答疑。

（三）改進(jìn)措施

1.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的指導(dǎo)和監(jiān)督，確保學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.在討論環(huán)節(jié)，通過(guò)提出啟發(fā)性問(wèn)題或設(shè)置討論話(huà)題，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)參與和思考。

3.針對(duì)理解不夠深入的學(xué)生，提供個(gè)別輔導(dǎo)和答疑，幫助他們更好地理解和掌握物理概念。

4.定期組織學(xué)生進(jìn)行物理知識(shí)競(jìng)賽或?qū)嶒?yàn)技能比賽，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。

5.加強(qiáng)與學(xué)生家長(zhǎng)的溝通，了解學(xué)生在家的學(xué)習(xí)情況和困難，共同促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)步。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

1.彈性碰撞和非彈性碰撞的概念及區(qū)別。

2.動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用。

3.能量變化的關(guān)系。

4.計(jì)算彈性碰撞和非彈性碰撞中物體速度的方法。

5.實(shí)驗(yàn)法、問(wèn)題引導(dǎo)法和討論法在碰撞研究中的應(yīng)用。

當(dāng)堂檢測(cè)：

1.請(qǐng)簡(jiǎn)述彈性碰撞和非彈性碰撞的概念及區(qū)別。

2.請(qǐng)說(shuō)明動(dòng)量守恒定律在彈性碰撞和非彈性碰撞中的應(yīng)用。

3.請(qǐng)解釋能量變化的關(guān)系，并說(shuō)明在彈性碰撞和非彈性碰撞中的表現(xiàn)。

4.請(qǐng)計(jì)算以下彈性碰撞中物體的速度：

-兩輛質(zhì)量分別為2kg和3kg的汽車(chē)，以4m/s的速度相向而行，發(fā)生彈性碰撞，求碰撞后兩輛汽車(chē)的速度。

5.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，并說(shuō)明實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)。

6.請(qǐng)回答以下問(wèn)題：

-為什么在碰撞研究中需要使用實(shí)驗(yàn)法、問(wèn)題引導(dǎo)法和討論法？

-請(qǐng)舉例說(shuō)明實(shí)驗(yàn)法、問(wèn)題引導(dǎo)法和討論法在碰撞研究中的應(yīng)用。

參考答案：

1.彈性碰撞：碰撞后兩物體交換動(dòng)量，動(dòng)能不發(fā)生改變，物體恢復(fù)到碰撞前的狀態(tài)。非彈性碰撞：碰撞后兩物體交換動(dòng)量，但動(dòng)能發(fā)生改變，物體不能完全恢復(fù)到碰撞前的狀態(tài)。

2.動(dòng)量守恒定律：在不受外力作用的系統(tǒng)中，系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。在彈性碰撞中，動(dòng)量守恒定律可以用來(lái)計(jì)算碰撞后物體的速度。

3.能量變化的關(guān)系：動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量。動(dòng)能守恒定律：在沒(méi)有外力作用的系統(tǒng)中，系統(tǒng)的總動(dòng)能保持不變。在彈性碰撞中，動(dòng)能守恒定律可以用來(lái)計(jì)算碰撞后物體的動(dòng)能。非彈性碰撞中，動(dòng)能不守恒，能量轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，如內(nèi)能或聲能。

4.碰撞后兩輛汽車(chē)的速度分別為：2kg的汽車(chē)速度為3m/s，3kg的汽車(chē)速度為1m/s。

5.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：取兩個(gè)相同的球，讓它們從同一高度自由落下，碰撞后觀察它們的運(yùn)動(dòng)情況。實(shí)驗(yàn)步驟：

-將兩個(gè)球從同一高度自由落下。

-觀察碰撞后球的運(yùn)動(dòng)情況，記錄它們的最終速度。