《第03節(jié) 動(dòng)量守恒定律在碰撞中的應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)

.3動(dòng)量守恒定律在碰撞中的應(yīng)用（粵教版選修3-5）廣東省佛山市南海區(qū)石門中學(xué)余建剛1、知識(shí)與技能（1）認(rèn)識(shí)彈性碰撞與非彈性碰撞，（2）掌握彈性碰撞和非彈性碰撞的定量分析。2、過程與方法：通過體會(huì)碰撞中動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒與否，體會(huì)動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：感受不同碰撞的區(qū)別，培養(yǎng)學(xué)生勇于探索的精神。教學(xué)重點(diǎn)：用動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律討論碰撞問題教學(xué)難點(diǎn)：對各種碰撞問題的理解．教學(xué)方法：教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。教學(xué)用具：多媒體輔助教學(xué)設(shè)備、牛頓擺、鉛球、皮球。課時(shí)安排：1課時(shí)教學(xué)過程：一、引入新課觀看汽車碰撞試驗(yàn)視頻，提出碰撞課題。提問：除了氣車碰撞外，大家能否舉出一些其他碰撞的現(xiàn)象？引導(dǎo)回答：如：球的撞擊、打樁、鍛鐵以及分子、大到星球碰撞，小到原子或原子核的互撞等，子彈打入墻壁等現(xiàn)象在一定條件下也可以看作碰撞過程。引入新課：碰撞的哪些特點(diǎn)？它們的共性和個(gè)性是什么，碰撞有哪些類型？二、新課教學(xué)（一）碰撞的特點(diǎn)共性:相互作用時(shí)間短，作用力變化快，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，系統(tǒng)動(dòng)量守恒。個(gè)性:有些碰撞碰后分開，有些碰撞碰后粘在一起；有些碰撞沿一條直線，有些碰不在一條直線上；可能機(jī)械能守恒，有些過程機(jī)械能可能不守恒……(二)碰撞的分類分類方式之一：從碰撞速度方向分類視頻播放自己拍攝的桌球碰撞實(shí)驗(yàn)，引發(fā)學(xué)生思考，這兩種碰撞有什么不同？1、對心碰撞放——正碰2、非對心碰撞——斜碰分類方式之二：從能量變化方面分類1、彈性碰撞：碰撞過程中機(jī)械能守恒2、非彈性碰撞：碰撞過程中機(jī)械能不守恒3、完全非彈性碰撞：碰撞后兩物粘合在一起，以共同速度運(yùn)動(dòng)提問：這幾種碰撞在微觀變化有什么不同？引出微觀分析。(三)碰撞的微觀分析通過動(dòng)畫“慢鏡頭”演示碰撞過程中能量與形變量的演變的關(guān)系(四)碰撞的定量分析創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生定量計(jì)算碰撞相關(guān)結(jié)果。1、完全非彈性碰撞提出問題：兩物體質(zhì)量均為m，發(fā)生完全非彈性碰撞后，物體的速度為多少？該過程損失的機(jī)械能為多少?學(xué)生演算總結(jié)，教師點(diǎn)撥展示：提出問題2：兩物體質(zhì)量分別為m1、m2，m1以速度V1撞擊靜止的小球m2問：彈性碰撞后兩物體的速度分別為多少？學(xué)生演算總結(jié)，教師點(diǎn)撥展示：教師：演示牛頓擺實(shí)驗(yàn)，演示鉛球撞小球，小球撞鉛球?qū)嶒?yàn)。學(xué)生課堂動(dòng)手操作“彈硬幣”實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)感悟彈性碰撞特征。及時(shí)訓(xùn)練對應(yīng)習(xí)題：【類題訓(xùn)練】在光滑水平面上有三個(gè)完全相同的小球排成一條直線．2、3小球靜止，并靠在一起，1球以速度v0射向它們，如圖所示．設(shè)碰撞中不損失機(jī)械能，則碰后三個(gè)小球的速度可能值是（）本題的關(guān)鍵在于分析清楚實(shí)際的碰撞過程，是“彈硬幣”實(shí)驗(yàn)的直接再現(xiàn)。(五)習(xí)題訓(xùn)練1、在列車編組站里，一輛m1=1.8×104kg的甲貨車在平直軌道上以v1=2m/s的速度運(yùn)動(dòng)，碰上一輛m2=1.2×2(寧夏高考)、在光滑的水平面上，質(zhì)量為m1的小球A以速率v0向右運(yùn)動(dòng)。在小球A的前方O點(diǎn)有一質(zhì)量為m2的小球B處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。小球A與小球B發(fā)生正碰后，小球A、B均向右運(yùn)動(dòng)。小球B被在Q點(diǎn)處的墻壁彈回后與小球A在P點(diǎn)相遇。PQ=1.5PO。假設(shè)小球間的碰撞及小球與墻壁之間的碰撞都是彈性的。求:兩小球質(zhì)量之比m1/m2。此二題，一道是完全非彈性碰撞，一道是完全彈性碰撞，對所學(xué)公式鞏固訓(xùn)練。解題思路點(diǎn)撥根據(jù)題意，確定碰撞的類型根據(jù)碰撞類型所對應(yīng)的特征，列出相應(yīng)方程。（六）課堂小結(jié)大到茫茫宇宙，小到神秘微觀，平凡到日常生活，有著形形色色、風(fēng)格迥異的碰撞現(xiàn)象，雖然它們的運(yùn)動(dòng)個(gè)性十足，但都遵守鐵的紀(jì)律：動(dòng)量守恒。它們或機(jī)械能守恒、或機(jī)械能不守恒，我們根據(jù)不同類型的碰撞，得到不一樣的規(guī)律，繼而得到解決問題。(七)課外探究實(shí)踐題課堂演示實(shí)驗(yàn)并展示實(shí)踐活動(dòng)，有兩彈性球，一小球和一大球，豎直緊貼著，同時(shí)靜止釋放，已經(jīng)大球的質(zhì)量是小球的三倍，假設(shè)所有的碰撞均無機(jī)械能損失，若兩小球釋放時(shí)高度為h,問大球碰地后，小球能彈起多高？要求學(xué)生課后計(jì)算本題并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該題，考查彈性碰撞