碰撞教学设计

碰撞教学设计授课人:舒华林教学目标1、知识与技能（1）认识弹性碰撞与非弹性碰撞，（2）掌握弹性碰撞中等质量交换速度。2、过程与方法：通过体会碰撞中动量守恒、机械能守恒与否，体会动量守恒定律、机械能守恒定律的应用。3、情感、态度与价值观：感受不同碰撞的区别，培养学生勇于探索的精神。教学重点：用动量守恒定律、机械能守恒定律讨论碰撞问题教学难点：对各种碰撞问题的理解．教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。教学用具：多媒体PPT课件。课时安排：1课时教学过程：一.复习导入：动量守恒定律需要满足什么条件?二.引入新课：实验演示：五个小钢球用相同的细线竖直悬挂，彼此间接触，无相互挤压。拉起一个小球，小球摆到最低点与其它小球碰撞，发现只要一个小球被撞起；继续拉起两个小球，发现被撞起两个……教师设疑：系统发生碰撞的前后，除了满足动量守恒之外，还有什么特殊的规律吗？观看汽车碰撞试验图片，提出碰撞这个概念。提问：能否举出生活中碰撞的实例？提问：碰撞的特点？三.新课教学（一）弹性碰撞与非弹性碰撞共性:相互作用时间短作用力变化快系统动量守恒个性:有些碰撞碰后分开，有些碰撞碰后粘在一起；有些碰撞沿一条直线，有些碰不在一条直线上；可能机械能守恒，有些过程机械能可能不守恒……实验：演示牛顿摆两个小球的碰撞，发现碰撞后球A静止，球B运动提问：这个过程机械能守恒吗？设疑：设两个小球的质量都为m，球A碰撞球B前瞬间的速度为0v,求碰后B的速度以及碰撞前后系统的动能。学生试解：设A撞击B球后获得速度为1v，由动量守恒可得：10mvmv碰撞前系统的动能20121mvEK碰撞后系统的动能21221mvEK可以看出21KKEE学生回答教师总结：碰撞前后系统机械能守恒，两个球摆的高度相同。教师提问：那两边小球摆起的角度却不相等，为什么？学生回答：阻力和线的摆动等原因。学生教师提问：如果克服这些问题，两边的角度又会怎么样？回答：相等。教师总结：如果碰撞前后系统的机械能保持守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞。教师说明：如右图所示，这样的两个物体间的相互作用过程就可以等效成弹性碰撞。教师设疑：如图所示，两个物体的质量都是m，碰撞以前一个物体静止，另一个以速度v向它撞去。碰后两物体粘在一起，成为一个质量为m2的物体，以速度'v继续前进。这个系统碰撞过程中机械能守恒吗？怎么考虑？学生回答：可以根据动量守恒求出碰撞后的共同速度'v，然后分别计θ1θ2算碰撞前后的总动能。学生试解：根据动量守恒定律可得：'2mvmv碰撞前系统的总动能2121mvEK碰撞前系统的总动能22'21mvEK学生回答：可以发现。碰撞前后系统的机械能不守恒（减少）教师总结：如果碰撞前后系统的机械能不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。教师总结：特别的，如果碰撞后两物粘合在一起，以共同速度运动，则机械能损失最大，这样的碰撞称为叫做完全非弹性碰撞。（二）弹性碰撞的研究学生活动：阅读课本第18页【思考与讨论】讨论一维弹性碰撞的碰后速度的确定学生活动：根据内容列出动量守恒与机械能守恒，列出表达式：221101''vmvmvm222121021'21'2121vmvmvm得出计算结果v0v1/m1v2/m2m1m2教师提问：1m与2m什么关系对呢？计算结果有什么物理意义呢？学生讨论教师总结：下面我们对几种情况下这两个式子的结果做些分析⑴若21mm，即两个物体质量相等0'1v，0'2vv，表示碰后A球静止，B的速度变为0v即两球交换速度⑵若21mm时，则0'1v，0'2v，即大碰小，一起跑。若21mm，有0'1vv，0'22vv⑶若21mm时，则0'1v，0'2v，即小碰大，要反弹。若21mm，有1'1vv，0'2v教师提问：若A球的速度为0v，B球的速度为1v，则碰后两球的速度又为多少呢？本题布置为大家的课后作业。（三）对心碰撞与非对心碰撞课件展示：两幅台球的碰撞图片教师提问：两种情况下的碰撞有什么不同？学生讨论教师总结：对心碰撞:碰撞前后物体球心的连线与速度方向在同一条直线上运动，也叫正碰.。非对心碰撞:碰撞前后物体不在同一条直线上运动,且碰撞后速度都121211-vmmmmv121122vmmmv偏离原来方向.也称为斜碰学生活动：阅读课本第19页思考与讨论，大致画出碰后A的速度方向学生思考：根据动量守恒定律，得出结果，时间充裕的话，让学生上黑板。【例1】质量相等A、B两球在光滑水平桌面上沿同一直线，同一方向运动，A球的动量是7kg·m/s，B球的动量是5kg·m/s，当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后两球的动量可能值是（）A.pA'=6kg·m/s,pB'=6kg·m/sB.pA'=3kg·m/s,pB'=9kg·m/sC.pA'=－2kg·m/s,pB'=14kg·m/sD.pA'=－4kg·m/s,pB'=17kg·m/s学生思考教师评析，得出答案A（四）散射学生活动：阅读课本内容，思考散射与碰撞的区别。学生回答：微观粒子相互接近时并不发生直接碰撞，因此微观粒子的碰撞又叫做散射。教师说明：散射是研究原子内部结构的重要手段，后面章节会详细说明（五）小结一.碰撞的特点1.作用时间极短2.内力远大于外力二.碰撞的分类1.弹性碰撞2.非弹性碰撞完全非弹性碰撞三.处理方法1.动量守恒定律2.机械能变化（六）作业布置1.完成三维设计作业：课时跟踪检测（三）2.课后总结本节内容的问题，下节课讨论