碰撞教学设计
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碰撞教案教学设计方案教学目标:1.理解碰撞的概念和基本原理;2.掌握碰撞动量守恒定律和动能守恒定律的应用;3.能够通过碰撞实验观察和分析碰撞过程;4.培养学生的实验操作能力和科学思维。
教学内容:1.碰撞的概念和基本原理;2.碰撞动量守恒定律;3.碰撞动能守恒定律;4.碰撞实验的设计和分析。
教学步骤:一、导入(5分钟)1.利用多媒体展示一些碰撞的场景,引起学生的兴趣;2.提问学生对碰撞的认识,引导他们思考碰撞的概念和现象。
二、知识讲解(25分钟)1.通过多媒体教学,讲解碰撞的基本概念和原理;2.阐述碰撞动量守恒定律和碰撞动能守恒定律的含义和应用。
三、实验设计(20分钟)1.将学生分为小组,每个小组设计一个关于碰撞的实验;2.鼓励学生自主思考和合作讨论,确定实验方案。
四、实验操作(30分钟)1.学生按照实验方案进行实验操作;2.老师和助教对学生进行指导和帮助,保证实验的进行顺利。
五、实验分析(20分钟)1.学生观察实验现象和数据,进行实验结果分析;2.引导学生总结实验中碰撞动量守恒和碰撞动能守恒的应用。
六、归纳概括(15分钟)1.学生归纳总结碰撞的基本概念、原理和应用;2.强调碰撞动量守恒和碰撞动能守恒的重要性。
七、小结(5分钟)1.简要回顾本节课的主要内容和教学目标;2.提问学生本节课学到了什么,是否达到了预期的教学目标。
教学手段和媒体:1.多媒体教学:通过多媒体展示碰撞的场景和实验过程,更加生动形象地引入和解释碰撞知识点。
2.实验操作:通过实验,让学生亲身体验碰撞现象,培养他们的实验操作能力和科学思维。
3.合作学习:将学生分为小组进行实验设计和分析,鼓励他们自主思考和合作讨论,提高学习效果。
教学评价方法:1.实验报告评分:对学生的实验报告进行评估,包括实验设计的合理性、实验操作的准确性和实验结果的分析能力等。
2.课堂讨论评价:通过观察学生在课堂上的表现和参与度,评估他们对碰撞知识的理解和应用能力。
1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞【教学目标】一、知识与技能1、了解什么是弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞,会用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题。
2、了解对心碰撞和非对心碰撞。
二、过程与方法1、能用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题。
2、知道对心碰撞和非对心碰撞,加深对动量守恒定律和机械能守恒定律的理解。
三、情感态度与价值观1、加深对动量守恒定律和机械能守恒定律的理解,能运用这两个定律解决与生产、生活相关的实际问题。
2、有善于发现问题的精神,并具有解决问题的能力。
3、培养学生正确的价值观和人生观,明白只有勤奋努力才可能有丰硕的收获。
【教学重难点】1、掌握什么是弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞。
(重点)2、掌握碰撞中动量和能量的关系。
(难点)【教学准备】课件【教学过程】一、导入新课:教师引入课程:碰撞是自然界中常见的现象。
陨石撞击地球而对地表产破坏,网球受球拍撞击而改变运动状态……物体碰撞中动量的变化情况,前面已进行了研究。
那么,在各种碰撞中能量又是如何变化的?二、讲授新课:1、弹性碰撞和非弹性碰撞教师演示:老师带来大小不同的两个弹力球,它们都有一定的弹性。
使两球从一定高度分别落下,观察到弹力球都弹了起来。
让两个球一上一下组合,再从刚才同一高度落下,观察两个球谁能跳得更高。
教师提问:小球在上、大球在下一起落下,观察到小球弹起更高的高度,大球却几乎没有弹起来。
它们的动能如何变化?你们猜一下为什么会这样变化?小组讨论交流:小球弹得更高,说明它获得了更大的动能,而大球几乎没有弹起来,说明它的动能减小了。
可能是大球把自身的动能传递给了小球。
教师引导:两个弹力球一上一下组合落下,大球被地面反弹后与小球之间发生了碰撞,我们知道碰撞过程中的动量可以发生传递,系统的动量守恒。
既然机械能在碰撞中也能传递,那么系统的机械能又是否守恒呢?学生活动:利用现有实验器材,设计实验,探究物体碰撞后动能的变化。
习题课“三种碰撞类”模型问题类型一“滑块—弹簧”碰撞模型1.模型图如图所示.2.模型特点(1)两个或两个以上的物体与弹簧相互作用的过程中,若系统所受外力的矢量和为零,则系统动量守恒.(2)在能量方面,由于弹簧形变会使弹性势能发生变化,系统的总动能将发生变化;若系统所受的外力和除弹簧弹力以外的内力不做功,系统机械能守恒.(3)弹簧处于最长(最短)状态时两物体速度相等,弹性势能最大,系统动能通常最小(完全非弹性碰撞拓展模型).(4)弹簧恢复原长时,弹性势能为零,系统动能最大(完全弹性碰撞拓展模型,相当于碰撞结束时).【例1】两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为2 kg,初始时弹簧处于原长,A、B两物块都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动,质量为4 kg的物块C静止在前方,如图所示.已知B 与C碰撞后会粘在一起运动.在以后的运动中:(1)当弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度为多大?(2)系统中弹性势能的最大值是多少?[解析](1)弹簧压缩至最短时,弹性势能最大,由动量守恒定律得:(m A+m B)v=(m A+m B+m C)v A解得v A=3 m/s.(2)B、C碰撞过程系统动量守恒m B v=(m B+m C)v C故v C =2 m/s碰后弹簧压缩到最短时弹性势能最大,故E p =12m A v 2+12(m B +m C )v 2C-12(m A +m B +m C )v 2A =12 J.[答案] (1)3 m/s (2)12 J[针对训练1] 如图所示,一轻质弹簧两端连着物体A 和B ,放在光滑的水平面上,物体A 被水平速度为v 0的子弹击中,子弹嵌在其中,已知物体A 的质量是B 的质量的34,子弹的质量是B 的质量的14.求:(1)A 物体获得的最大速度;(2)弹簧压缩量最大时B 物体的速度; (3)运动过程中B 的最大速度.解析:(1)当子弹射入并留在A 中时,A 获得的速度最大,设B 的质量为m ,A 的质量为34m ,子弹质量为14m ,据动量守恒定律可得14m v 0=⎝ ⎛⎭⎪⎫14m +34m v 1解得v 1=14v 0.(2)当A(含子弹)与B 速度相等时,弹簧压缩量最大,据动量守恒定律可得⎝ ⎛⎭⎪⎫14m +34m v 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫14m +34m +m v 2,解得v 2=18v 0即弹簧压缩量最大时B 物体的速度为18v 0.(3)当弹簧再次恢复原长时B 的速度最大,设此时A(含子弹)与B 的速度分别为v 3、v 4,从子弹射入A 后到弹簧恢复原长过程,据动量守恒定律、机械能守恒定律可得⎝ ⎛⎭⎪⎫14m +34m v 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫14m +34m v 3+m v 412⎝ ⎛⎭⎪⎫14m +34m v 21=12⎝ ⎛⎭⎪⎫14m +34m v 23+12m v 24 联立解得v 3=0,v 4=14v 0即运动过程中B 的最大速度为14v0.答案:(1)14v0(2)18v0(3)14v0类型二“滑块—斜面(弧面)”碰撞模型模型图示模型特点(1)最高点:m与M具有共同水平速度v共,m不会从此处或提前偏离轨道,系统水平方向动量守恒,m v0=(M+m)v共;系统机械能守恒,12m v2=12(M+m)v2共+mgh,其中h为滑块上升的最大高度,不一定等于圆弧轨道的高度(完全非弹性碰撞拓展模型)(2)最低点:m与M分离点,水平方向动量守恒,m v0=m v1+M v2;系统机械能守恒,12m v2=12m v21+12M v22(完全弹性碰撞拓展模型)【例2】如图所示,在水平面上依次放置小物块A、C以及曲面劈B,其中A与C的质量相等均为m,曲面劈B的质量M=3m,曲面劈B的曲面光滑.现让小物块C以水平速度v0向右运动,与A发生碰撞,碰撞后两个小物块粘在一起滑上曲面劈B.求:(1)碰撞过程中系统损失的机械能;(2)碰后物块A与C在曲面劈B上能够达到的最大高度.[解析](1)小物块C与物块A发生碰撞粘在一起,以v0的方向为正方向由动量守恒定律得:m v 0=2m v 解得v =12v 0;碰撞过程中系统损失的机械能:E 损=12m v 20-12×2m v 2解得E 损=14m v 20.(2)当小物块A 、C 上升到最大高度时,A 、B 、C 系统的速度相等,根据动量守恒定律:m v 0=(m +m +3m )v 1解得v 1=15v 0 根据机械能守恒得2mgh =12×2m ⎝ ⎛⎭⎪⎫12v 02-12×5m ⎝ ⎛⎭⎪⎫15v 02解得h =3v 2040g .[答案] (1)14m v 20 (2)3v 2040g[针对训练2] 在光滑水平地面上放有一质量M =3 kg 带四分之一光滑圆弧形槽的小车,质量为m =2 kg 的小球以速度v 0=5 m/s 沿水平槽口滑上圆弧形槽槽口距地面的高度h =0.8 m ,重力加速度g 取10 m/s 2.求:(1)小球从槽口开始运动到最高点(未离开小车)的过程中,小球对小车做的功W ;(2)小球落地瞬间,小车与小球间的水平间距L .解析:(1)小球上升至最高点时,两物体速度水平且相等,小车和小球水平方向动量守恒,得:m v 0=(m +M )v ①对小车由动能定理得:W=12M v2②联立①②式解得:W=6 J.(2)小球回到槽口时,小球和小车水平方向动量守恒,得:m v0=m v1+M v2③小球和小车由功能关系得:12m v 20=12m v21+12M v22④联立③④式可解得:v1=-1 m/s⑤v2=4 m/s⑥小球离开小车后,向右做平抛运动,小车向左做匀速运动h=12gt2⑦L=(v2-v1)t⑧联立⑤⑥⑦⑧式可得:L=2 m.答案:(1)6 J(2)2 m类型三“滑块—木板”碰撞模型模型图示模型特点(1)若子弹未射穿木块或滑块未从木板上滑下,当两者速度相等时木块或木板的速度最大,两者的相对位移(子弹为射入木块的深度)取得极值(完全非弹性碰撞拓展模型)(2)系统的动量守恒,但机械能不守恒,摩擦力与两者相对位移的乘积等于系统减少的机械能(3)根据能量守恒,系统损失的动能ΔE k=Mm+ME k0,可以看出,子弹(或滑块)的质量越小,木块(或木板)的质量越大,动能损失越多(4)该类问题既可以从动量、能量角度求解,相当于非弹性碰撞拓展模型,也可以从力和运动的角度借助图示求解【例3】如图所示,质量M=1.0 kg的木板静止在光滑水平面上,质量m =0.495 kg的物块(可视为质点)放在木板的左端,物块与木板间的动摩擦因数μ=0.4.质量m0=0.005 kg的子弹以速度v0=300 m/s 沿水平方向射入物块并留在其中(子弹与物块作用时间极短),木板足够长,g取10 m/s2.求:(1)物块的最大速度v1;(2)木板的最大速度v2;(3)物块在木板上滑动的时间t.[解析](1)子弹射入物块后一起向右滑行的初速度即为物块的最大速度,取向右为正方向,根据子弹和物块组成的系统动量守恒得:m0v0=(m+m0)v1解得v1=3 m/s.(2)当子弹、物块和木板三者速度相同时,木板的速度最大,根据三者组成的系统动量守恒得:(m+m0)v1=(M+m+m0)v2解得:v2=1 m/s.(3)对木板,根据动量定理得:μ(m+m0)gt=M v2-0解得:t=0.5 s.[答案](1)3 m/s(2)1 m/s(3)0.5 s[针对训练3](2022·天津南开期末)如图所示,一质量M=0.5 kg的平板小车,车的右端放一质量m=0.1 kg 的小物体,小物体可视为质点,与车板之间的动摩擦因数μ=0.2,小车静止在光滑水平面上.现给小车一个水平向右的初速度v0=1.2 m/s,若小物体最终没有从平板车上滑落,g取10 m/s2.求:(1)小物体与车的共同速度v的大小;(2)小车的最小长度L;(3)小物体在小车上滑行的时间t.解析:(1)根据系统动量守恒,有M v0=(m+M)v,代入数据,解得v=1 m/s.(2)根据系统能量守恒,则有μmgL=12M v2-12(m+M)v2,代入数据,得L=0.3 m.(3)对小物体在小车上相对滑动的整个过程,根据动量定理,有μmgt=m v代入数据,得t=0.5 s.答案:(1)1 m/s(2)0.3 m(3)0.5 s(建议用时:35分钟)[基础巩固练]1.(2022·重庆渝北期末)如图所示,位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点,P的质量为m,Q的质量为3m,Q与轻质弹簧相连.Q原来静止,P以一定初动能E向Q运动并与弹簧发生碰撞.在整个过程中,弹簧具有的最大弹性势能等于()A.34E B.38EC.316E D.E解析:选A.设P物体的初速度为v0,由已知可得12m v2=E,P与Q碰撞过程,两物体速度相等时,弹簧压缩量最大,此时弹性势能最大,整个过程,满足动量守恒,设共同速度为v1,则m v0=(m+3m)v1,此时最大弹性势能E p=12m v 2-12×(m+3m)v21,解得E p=38m v 20=34E.2.(多选)如图所示,小车的上面固定一个光滑弯曲圆管道,整个小车(含管道)的质量为2m,原来静止在光滑的水平面上,今有一个质量为m、半径略小于管道半径、可以看作质点的小球以水平速度v从左端滑上小车,小球恰好能达管道的最高点,然后从管道左端滑离小车.关于这个过程,下列说法正确的是(重力加速度为g )( )A .小球滑离小车时,小车回到原来位置B .小球滑离小车时相对小车的速度大小为vC .车上管道中心线最高点的高度为v 23gD .小球从滑进管道到滑到最高点的过程中,小车的动量变化量大小是m v3 解析:选BC.小球恰好到达管道的最高点,说明在最高点时小球和小车之间相对速度为0,小球从滑进管道到滑到最高点的过程中,由动量守恒定律得m v =(m +2m )v ′,解得v ′=v 3,小车的动量变化量大小Δp 车=2m ·v 3=23m v ,D 错误.小球从滑进管道到滑到最高点的过程中,由机械能守恒定律得mgH =12m v 2-12(m +2m )v ′2,解得H =v 23g ,C 正确.小球从滑上小车到滑离小车的过程,由动量守恒定律得m v =m v 1+2m v 2,由机械能守恒定律得12m v 2=12m v 21+12×2m v 22,解得v 1=-v 3,v 2=23v ,则小球滑离小车时相对小车的速度大小为23v +13v =v ,B 正确.由以上分析可知,在整个过程中小车一直向右运动,A 错误.3.如图所示,在光滑水平面上放置一个质量为M 的滑块,滑块的一侧是一个14圆弧形凹槽OAB ,凹槽半径为R ,A 点切线水平.另有一个质量为m 的小球以速度v 0从A 点冲上凹槽,重力加速度大小为g ,不计摩擦.下列说法中正确的是( )A .当v 0=2gR 时,小球能到达B 点B .如果小球的速度足够大,则小球将从滑块的左侧离开滑块后落到水平面上C .当v 0=2gR 时,小球在弧形凹槽上运动的过程中,滑块的动能一直增大D .如果滑块固定,则小球返回A 点时对滑块的压力为m v 20R解析:选C.若滑块不固定,当v 0=2gR 时,设小球沿槽上升的高度为h ,则有m v 0=(m +M )v ,12m v 20=12(M +m )v 2+mgh ,解得h =M M +m R <R ,A 错误;因小球对弧形槽的压力始终对滑块做正功,故滑块的动能一直增大,C 正确;如果小球速度足够大,则可从B 点离开滑块,由于B 点处的切线竖直,所以在B 点时小球与滑块的水平速度相同,离开B 点后将再次从B 点落回,不会从滑块的左侧离开滑块后落到水平面上,B 错误;如果滑块固定,则小球返回A 点时速度仍为v 0,方向向右,此时对滑块的压力为mg +m v 20R ,D 错误.[综合提升练]4.(2022·安徽六安一中期末)如图所示,静止在光滑水平地面上的三个小物块A 、B 、C ,质量相等都为m =1.0 kg ,物块C 左端固定一轻质弹簧,某时刻给物块A 一水平向右的速度v 0=2 m/s ,物块A 和物块B 碰撞后粘在一起,A 、B 整体运动一段时间后压缩弹簧,求:(1)物块A 和物块B 碰撞后的速度v 1;(2)物块A 、B 压缩弹簧过程中,弹簧的最大弹性势能.解析:(1)由题意可知,物块A 和物块B 发生碰撞过程动量守恒,规定向右为正方向,则m v 0=2m v 1解得v 1=1 m/s.(2)物块A 、B 压缩弹簧过程中,速度相等时弹簧的弹性势能最大,根据动量守恒定律有2m v 1=3m v 2根据机械能守恒定律有12×2m v 21=E p+12×3m v22解得E p=13J.答案:(1)1 m/s(2)13J5.如图所示,光滑水平面上叠放着长木板A和可视为质点的滑块B,木板A上表面粗糙,B置于A的最左端.一不可伸长的轻绳将物块C悬挂于O点(距地面高0.8 m 且位于木板A右端正上方),现将物块C向右拉至水平位置后由静止释放,当物块C下摆至最低点时,与木板A发生弹性碰撞(碰撞时间极短),碰后长木板A立刻向左运动,物块C恰好静止,最终滑块B恰好停在木板A的最右端.已知滑块B的质量m B=1 kg,物块C的质量m C=2 kg,轻绳长l OC=0.8m,A、B间的动摩擦因数μ=13,重力加速度大小g取10 m/s2.求:(1)长木板A的质量m A;(2)A、B相对静止时的速度大小v;(3)长木板A的长度L.解析:(1)因C、A为弹性碰撞,碰后物块C恰好静止,设碰撞前物块C的速度大小为v C,碰撞后木板A的速度大小为v A,所以有m C v C=m A v A12m C v 2C=12m A v2A解得v C=v A m A=2 kg.(2)由动能定理及动量守恒定律得12m C v2C=m C gl OCm A v A=()m A+m B v解得v=83m/s.(3)A 、B 相对滑动的过程中,损失的机械能转化为内能,所以有μm B gL =12m A v 2A -12()m A +m B v 2 解得L =1.6 m.答案:(1)2 kg (2)83 m/s (3)1.6 m6.(2022·湖南衡阳八中期末)在光滑水平面上静置有质量均为m 的木板AB和滑块CD ,木板AB 上表面粗糙,滑块CD 上表面是光滑的14圆弧,其始端D 点切线水平且在木板AB 上表面内,它们紧靠在一起,如图所示.一可视为质点的物块P ,质量也为m ,从木板AB 的右端以初速度v 0滑上木板AB ,过B 点时速度为v 02,又滑上滑块CD ,最终恰好能滑到滑块CD 圆弧的最高点C 处.已知物块P 与木板AB 间的动摩擦因数为μ.求:(1)物块滑到B 处时木板的速度v AB 的大小;(2)木板的长度L ;(3)滑块CD 圆弧的半径R .解析:(1)物块由A 到B 过程,取向左为正方向,对木板AB 、滑块CD 及物块P 整体,由动量守恒定律得m v 0=m v B +2m ·v AB又v B =v 02解得v AB =v 04.(2)物块由A 到B 过程,根据能量守恒定律得12m v 20-12×2m ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 042-12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 022=μmgL解得木板的长度为L =5v 2016μg .(3)物块由D 到C 过程,滑块CD 与物块P 组成的系统水平方向动量守恒、机械能守恒,得m ·v 02+m ·v 04=2m v 共mgR =12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 022+12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 042-12×2m v 2共 联立解得滑块CD 圆弧的半径为R =v 2064g .答案:(1)v 04 (2)5v 2016μg (3)v 2064g。
奔驰碰撞技巧教学设计奔驰碰撞技巧教学设计一、教学目标:1. 了解奔驰车辆的碰撞安全设计原理和技术特点。
2. 掌握奔驰碰撞事故时的正确反应和应对措施。
3. 提高学员的自我保护意识和安全驾驶技能。
二、教学内容:1. 奔驰碰撞安全设计原理:a. 高强度钢结构:奔驰车辆采用高强度钢材料制作车身结构,提供更大的碰撞安全空间。
b. 安全气囊系统:针对不同碰撞方向设计多个安全气囊,并配备碰撞传感器,实现灵敏的气囊触发。
c. 主动安全技术:奔驰车辆配备多种主动安全技术,如刹车辅助系统、防抱死刹车系统等,提高车辆在紧急情况下的稳定性和制动效果。
d. 电子稳定程序(ESP):通过感知车辆的方向和横向加速度,ESP系统能够自动对车辆进行制动,保持车辆稳定和方向控制。
2. 碰撞事故时的正确反应和应对措施:a. 首先保持镇定,尽量减小事故的危害。
b. 如果是追尾事故,在发现前方车辆突然停车时,要迅速踩下刹车以保持安全距离,并尽量避免碰撞。
c. 如果是侧面碰撞事故,要时刻注意左右两侧的交通情况,避免被突然冲出来的车辆撞击。
d. 无论何种碰撞事故,及时拨打紧急电话报警,同时向后方车辆示意减速以避免连环事故的发生。
e. 在车辆停稳后,尽量呆在车内,等待救援人员的到来。
三、教学方法:1. 讲授与讨论:通过讲解奔驰车辆的碰撞安全设计原理,引导学员了解奔驰车辆的安全性能,并与学员进行相关问题的讨论,提高学员的分析问题和解决问题的能力。
2. 视频展示:播放奔驰车辆在各种碰撞测试中的情况,展示车辆在碰撞时的保护措施和效果,增加学员对奔驰碰撞安全设计的认知和信心。
3. 模拟实践:使用驾驶模拟器进行模拟碰撞情景的实践,让学员亲自体验碰撞发生时的反应和应对措施,提高学员的应急反应和驾驶技能。
四、教学评估:1. 通过课堂讨论和问答,检查学员对奔驰碰撞安全设计原理的理解程度。
2. 对学员在模拟实践中的驾驶表现进行评估,检查其在碰撞发生时的反应和应对措施是否正确。
碰撞教案教学设计方案碰撞教案教学设计方案11.理解课文内容,体会生活中只有将心比心,才会使人与人之间多一些宽容和理解。
2.正确、流利、有感情地朗读课文。
揭示课题初读课文,感知内容1.各自轻声读课文,遇到生字可以查。
2.前后四个同学按段轮流读课文,互相纠正读不好的句子。
3.课文写了哪两件将心比心的事?细读课文,探究情感1.自学第一节,想想哪些地方让你感动?在自学基础上小组互相交流,并有感情地朗读课文。
2.自由读课文第二节,想想哪些地方让你特别感动?在书上做些批注。
4.有感情地朗读第二节。
5.学习第三节:你能结合生活实际,谈谈对这一节的理解吗?6.有感情地朗读课文。
7.课堂练习:写一段话,以生活中的一个事例来说明“将心比心”。
碰撞教案教学设计方案2(一)谈话导入:1、同学们,今天来咱班作客的可不止这些听课老师哟,还来了位神秘的小客人!想知道它是谁吗?它就是小露珠。
2、板题。
露是咱们今天要新认识的第一个生字朋友,怎么很快记住它呢?(指名说识记方法)你们都记住了吗?一起来叫叫它的名字。
3、读题。
小露珠来咱们班作客,你欢迎吗?那就真切、热情地一起叫叫它的名字吧。
(齐读课题)4、见过小露珠吧?什么时候见的?在哪见过的?什么样子?(二)初读感知1、小露珠可害羞了,他现在还不好意思跟大家见面呢,它说,要等和大家熟悉了,再出来和你们见面。
怎么才算熟悉呢?请看。
(出示读书要求:用自己喜欢的方式读课文《小露珠》,读准字音,读通句子)2、文章能不能读顺,关键之一,生字字音能否读准小露珠给我们来了哪些生字朋友呢?(出示课后生字)呀,还真不少呢!没关系,团结起来力量大!咱们和小组同学合作学习这些生字,比比哪组记得快、记得准,怎么样?(小组合作学习,师巡视)3、检查情况:(1)(出示生字)哪个小组认识这些字?指名小组内轮着读,其他同学竖起耳朵听,如果有不正确的,帮他纠正。
强调钻是多音字(2)这些生字朋友又带来了词语朋友。
(出示词语)练习读,指名读。
16.4 碰撞新课标要求(一)知识与技能1.认识弹性碰撞与非弹性碰撞,认识对心碰撞与非对心碰撞2.了解微粒的散射(二)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。
(三)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:碰撞球,多媒体辅助教学设备课时安排1 课时教学过程(一)复习提问1、动量守恒定律的内容及表达式是什么?2、如何判断动量是否守恒?(二)引入新课通过日常见到的碰撞现象,引入新课,引导学生回答碰撞的两个特点:时间特点和作用力特点,得出结论:碰撞过程动量守恒,做碰撞球实验,进一步引导:碰撞过程机械能是否守恒?(三)进行新课一、弹性碰撞和非弹性碰撞1.弹性碰撞如果碰撞过程中机械能守恒,这样的碰撞叫做弹性碰撞。
播放动画,引导学生理解弹性碰撞的含义。
注意:弹性碰撞后的物体不发生永久性的形变。
2. 非弹性碰撞:如果碰撞过程中机械能不守恒,这样的碰撞叫做非弹性碰撞。
播放动画,引导学生理解非弹性碰撞的含义。
说明:碰撞后两物体连在一起运动,这类碰撞叫完全非弹性碰撞。
此类碰撞是非弹性碰撞中的一种特殊形式,系统机械能损失最多 3. 弹性碰撞的规律 :引导学生推导111122m m m υυυ''=+222111122111222m m m υυυ''=+()22111v m v v m '='-()()22211111v m v v v v m '='-'+221111v m v m v m '+'=211vv v '='+121112m m m m υυ-'=+121122m m m υυ'=+(1) 若 m 1 = m 2,则 ʋ1ʹ = 0、ʋ2ʹ = ʋ1,相当于两球交换速度(2) 若 m 1 > m 2, 则 ʋ1ʹ > 0,且 ʋ2ʹ一定大于 0(两球同向运动, 且ʋ2ʹ > ʋ1ʹ) (3) 若 m 1 < m 2 , 则 ʋ1ʹ < 0,且 ʋ2ʹ一定大于 0(质量小的球反弹)(5) 若 m 1 >> m 2 , 则 ʋ1ʹ = v 1, ʋ2ʹ= 2ʋ1 (质量大的球速度不变,小的球2倍速运动)(4) 若 m 2 >> m 1 , 则 ʋ1ʹ = v 1, ʋ2ʹ= 0(质量小的球原速率反弹,质量大的球不动)4. 非弹性碰撞 ʋʋ2 地面光滑11221122m m m m υυυυ''+=+222211221122k 11112222m m m m E υυυυ''+=++∆5. 完全非弹性碰撞ʋ1ʋ2地面光滑222112212kmax 111()222m m m m E υυυ+=++∆112212()m m m m υυυ+=+例1 质量相等的 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 7 kg·m/s ,B 球的动量是 5 kg·m/s , A 球追上 B 球发生碰撞,碰撞后两球的动量可能值是( )A. p Aʹ = 6 kg·m/s , p B' = 6 kg·m/sB. p Aʹ = 8 kg·m/s , p B' = 4 kg·m/sC. p Aʹ =2 kg·m/s , p B' = 14 kg·m/sD. p Aʹ = 4 kg·m/s ,p B' = 17 kg·m/s分析讲解: 碰撞过程动量守恒,'p 'p p p B A B A +=+知:A 、B 、C 都满足.'V 'V B A ≤,知:A 、C 也都满足.总动能不能增加,即2mP2m P 2m P 2m P 2B2A 2B 2A '+'≥+得:只有A正确了判断碰撞过程能否发生的依据1. 动量守恒;2. 动能不会增加;3. 符合实际情况。
初一数学教案:碰撞实验引入动量守恒定律的教学设计教案设计:碰撞实验引入动量守恒定律引言:碰撞是物体间相互作用的过程,在学习物理学时,引入碰撞实验可以帮助学生理解动量守恒定律的概念和应用。
本教案旨在通过碰撞实验,引导初一学生了解动量守恒定律,培养他们的实验观察和数据处理能力。
一、教学目标1. 知识目标:a. 理解碰撞实验和动量守恒定律的概念。
b. 掌握动量守恒定律的表达方式。
c. 能够运用动量守恒定律解决简单的碰撞问题。
2. 能力目标:a. 能够观察并记录实验现象。
b. 能够设计实验流程和控制变量。
c. 能够分析实验数据,得出结论。
3. 情感目标:a. 培养学生的合作意识和团队合作精神。
b. 培养学生的实验精神和科学探究兴趣。
二、教学重点和难点1. 教学重点:a. 动量守恒定律的概念和表达方式。
b. 精心设计碰撞实验并分析实验数据。
2. 教学难点:a. 动量守恒定律的概念理解和应用。
b. 实验数据的分析和结论的推导。
三、教学准备1. 实验器材:小球、光滑轨道、试验台、测量尺、计时器等。
2. 教学资源:教学投影仪、教学PPT。
3. 教师准备:熟悉碰撞实验的操作步骤和实验流程。
4. 学生准备:学生带好写字工具,课前预习课本相关内容。
四、教学过程一、引入(约10分钟)1. 呈现教学目标和教学重点。
2. 以生活中的实例引导学生思考碰撞与动量守恒的关系。
3. 引导学生产生学习兴趣,明确本节课的重要性。
二、知识讲解(约15分钟)1. 介绍碰撞实验和动量守恒定律的概念。
2. 讲解动量守恒定律的数学表达方式。
3. 展示实验器材和实验流程,让学生了解如何通过实验来验证动量守恒定律。
三、实验操作(约30分钟)1. 小组合作设计碰撞实验,并记录实验流程。
2. 分配任务,让每个小组负责一次碰撞实验。
3. 老师进行实验示范,并解答学生的问题。
4. 引导学生观察实验现象,记录实验数据。
四、数据分析(约20分钟)1. 引导学生在小组内讨论实验数据,并将数据整理到实验报告中。
高中物理车辆碰撞问题教案一、教学目标:1. 了解车辆碰撞的基本原理和相关物理概念。
2. 掌握碰撞的动量守恒定律和能量守恒定律。
3. 能够应用碰撞定律解决实际问题。
二、教学重点和难点:1. 碰撞的基本原理和动量守恒定律、能量守恒定律的应用。
2. 车辆碰撞问题的实际应用分析和解决。
三、教学内容:1. 车辆碰撞的基本情况和分类。
2. 动量守恒定律和能量守恒定律的概念和公式推导。
3. 车辆碰撞问题的具体案例分析。
四、教学过程:1. 导入:通过播放车辆碰撞视频或图片,引起学生对碰撞问题的兴趣。
2. 提出问题:介绍碰撞的基本概念和分类,让学生思考为什么碰撞会发生,如何影响碰撞结果。
3. 理论分析:讲解动量守恒定律和能量守恒定律的概念和公式推导,让学生掌握碰撞问题的基本理论知识。
4. 案例分析:通过解决不同类型的车辆碰撞问题,让学生应用动量守恒定律和能量守恒定律解决实际问题。
5. 总结归纳:总结碰撞问题的解决方法和注意事项,巩固学生对碰撞问题的理解和掌握。
6. 拓展应用:引导学生探讨其他类型的碰撞问题,培养学生的动手实践能力和创新思维。
五、教学评估:1. 课堂小测验:通过课堂小测验检测学生对碰撞问题的理解和掌握程度。
2. 课堂讨论:组织学生讨论解决碰撞问题的策略和方法,评价学生的思维能力和合作能力。
六、教学反馈:1. 及时纠错:根据学生在课堂表现,及时指出其存在的问题,并给予指导和帮助。
2. 知识强化:通过课后作业或练习巩固碰撞问题的知识点,提高学生的理解和应用能力。
七、教学资源:1. 教材:高中物理教材。
2. 多媒体课件:用于辅助教学和展示案例分析。
3. 实验装置:用于演示碰撞实验和观测现象。
八、教学反思:1. 根据学生的反馈和表现,调整教学方式和内容,提高教学效果和学习兴趣。
2. 不断拓展教学内容和案例,激发学生的学习热情和创新意识。
一、教学目标1. 知识与技能目标:(1)理解弹性碰撞的概念,掌握弹性碰撞的基本规律。
(2)能够运用弹性碰撞的相关公式进行计算。
(3)了解弹性碰撞在生活中的应用。
2. 过程与方法目标:(1)通过实验观察,培养观察能力和实验操作能力。
(2)通过小组讨论,提高合作交流和表达交流能力。
(3)通过问题探究,培养分析和解决问题的能力。
3. 情感态度与价值观目标:(1)激发学生对物理学的兴趣,培养科学探究精神。
(2)培养学生严谨的科学态度和求真务实的精神。
(3)引导学生关注物理学在生活中的应用,树立科学的生活观念。
二、教学内容1. 弹性碰撞的定义及特点。
2. 弹性碰撞的规律:动量守恒、机械能守恒。
3. 弹性碰撞的计算公式。
4. 弹性碰撞在生活中的应用。
三、教学过程1. 导入新课通过生活中的实例,如球类运动、车辆碰撞等,引入弹性碰撞的概念,激发学生的学习兴趣。
2. 实验观察(1)准备实验器材:小球、斜面、白纸、粉笔等。
(2)进行实验,观察小球碰撞后的运动轨迹,记录实验数据。
(3)分析实验现象,引导学生总结弹性碰撞的特点。
3. 知识讲解(1)讲解弹性碰撞的定义及特点。
(2)介绍弹性碰撞的规律:动量守恒、机械能守恒。
(3)讲解弹性碰撞的计算公式。
4. 问题探究(1)分组讨论,分析生活中的弹性碰撞实例。
(2)引导学生运用所学知识解决实际问题。
5. 案例分析(1)选取生活中常见的弹性碰撞实例,如球类运动、车辆碰撞等。
(2)分析实例中的弹性碰撞过程,运用所学知识进行计算。
6. 总结与反思(1)总结本节课所学内容,强调弹性碰撞的特点和规律。
(2)引导学生反思,如何将弹性碰撞知识应用于实际生活。
四、教学评价1. 课堂表现:观察学生在课堂上的发言、讨论、实验操作等表现,评价其参与度。
2. 实验报告:评价学生实验数据的准确性、分析方法的合理性。
3. 课后作业:评价学生对弹性碰撞知识的掌握程度,包括计算题和应用题。
4. 课堂提问:评价学生对弹性碰撞概念、规律的理解程度。
一、实验目的1. 了解碰撞现象的基本概念和规律;2. 培养学生观察、分析、实验操作和实验报告撰写的能力;3. 提高学生对物理实验的兴趣和热情。
二、实验原理碰撞是指两个或多个物体在相互作用下,速度、方向和动能发生改变的现象。
根据碰撞过程中动量和动能的守恒定律,可以分析碰撞前后物体的运动状态。
三、实验器材1. 球台;2. 球;3. 水平桌面;4. 速度传感器;5. 数据采集器;6. 计算机及实验软件;7. 实验报告纸。
四、实验步骤1. 将球台放置在水平桌面上,调整球台高度,确保球能够自由落下;2. 将速度传感器安装在球台上,调整传感器位置,使其能够准确测量球的速度;3. 启动数据采集器,记录球碰撞前后的速度数据;4. 进行多次实验,确保数据准确可靠;5. 利用实验数据,分析碰撞前后物体的运动状态,验证动量和动能守恒定律。
五、数据处理与分析1. 计算碰撞前后物体的动量、动能;2. 分析碰撞前后物体的速度、方向变化;3. 验证动量和动能守恒定律;4. 对实验数据进行统计分析,找出误差来源。
六、实验总结1. 总结实验过程,总结实验结果;2. 分析实验中存在的问题,提出改进措施;3. 撰写实验报告,包括实验目的、原理、步骤、数据处理与分析、实验总结等。
七、注意事项1. 实验过程中,确保球台水平,避免因倾斜导致实验误差;2. 调整传感器位置,确保能够准确测量球的速度;3. 注意实验安全,避免碰撞造成人员伤害;4. 实验数据要准确可靠,确保实验结果的有效性。
通过本实验,学生可以深入了解碰撞现象的基本概念和规律,提高实验操作能力和数据分析能力,激发学生对物理实验的兴趣。
同时,本实验也有助于培养学生的团队协作精神和创新意识。
1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞【教学目标】一、知识与技能1.了解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞;会应用动量、能量的观点综合分析解决一维碰撞问题。
2.加深对动量守恒定律和机械能守恒定律的理解,能运用这两个定律解决碰撞问题。
二、过程与方法通过实验增强学生对于碰撞问题中动量和机械能的守恒或不守恒的深层理解。
三、情感态度与价值观1.渗透“学以致用”的思想,培养学生的科学素养。
2.通过分组合作的探究性学习过程,锻炼学生主动与他人合作的精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,敢于坚持正确观点,勇于修正错误,具有团队精神。
【教学重难点】用动量守恒定律、机械能守恒定律讨论碰撞问题。
【教学过程】一、复习提问、新课导入教师:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变。
这两种碰撞过程,系统动量都守恒,那系统的机械能是否守恒呢?二、新课教学(一)弹性碰撞和非弹性碰撞分析左图:由动量守恒得:m1v+0=0+m2v′由于m1=m2=m;得:v′=v则E初=12mv2;E末=12mv2碰撞前后机械能守恒,无能量损失。
我们把这种碰撞称为弹性碰撞。
分析右图:由动量守恒得:mv+0=2mv′∴v′=12v则E初=12mv2;E末=122m(v2)2=14mv2碰撞前后机械能不守恒。
(一部分机械能转化成内能。
)我们把这种碰撞称为非弹性碰撞。
总结:1.弹性碰撞:如果系统在碰撞前后动能不变,这类碰撞叫作弹性碰撞。
2.非弹性碰撞:如果系统在碰撞后动能减少,这类碰撞叫作非弹性碰撞。
(二)弹性碰撞的实例分析1.对心碰撞与非对心碰撞学生观察这两种碰撞的不同,总结:(1)对心碰撞:碰撞前后的速度都沿同一条直线,也称正碰。
(2)非对心碰撞:碰撞前后的速度不在一条直线,也称斜碰。
2.弹性碰撞已知:如图,地面光滑,物体m1以速度v1与原来静止的物体m2发生弹性碰撞,碰后它们的速度分别为v1′和v2′,求v1′和v2′。
分析:由动量守恒得:m1v1+0=m1v1′+m2v2′……①由机械能守恒得:12m1v12=12m1v1′2+12m2v2′2……②联立①②得:v1′=m1−m2 m1+m2v1v2′=2m1m1+m2v1请学生分析几下几种情况下的速度情况:(1)若m1=m2(2)若m1≫m2(3)若m1≪m2学生回答,教师总结:(1)若m 1=m 2;得:v 1′=0 ;v 2′=v 1;则:两小球交换速度。
碰撞与弹性碰撞教学设计引言:碰撞是物理学中一个重要的概念,在我们日常生活中无处不在,例如:球类运动、交通事故等。
碰撞现象的理解对于学生的物理学习和实验能力培养具有重要意义。
本文将针对碰撞与弹性碰撞这一物理概念,设计一个教学方案,旨在帮助学生深入理解碰撞和弹性碰撞的概念,并通过实验观察和分析,加深对这些概念的理解。
一、教学目标:1. 理解碰撞和弹性碰撞的定义和基本概念。
2. 掌握碰撞实验的基本步骤和实验仪器的使用方法。
3. 观察并分析弹性碰撞实验数据,理解动量、能量守恒定律在弹性碰撞过程中的应用。
4. 培养学生实验设计和数据分析的能力,提高学生的科学素养。
二、教学内容及步骤:1. 碰撞的概念和基本原理的讲解:通过引导学生观察和探讨日常生活中的碰撞现象,让学生了解碰撞是指物体之间相互接触产生相互作用的过程,强调碰撞前后物体的动量和动能变化。
引导学生讨论碰撞的类型,包括完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞,并引导学生思考两种碰撞类型的主要区别。
2. 弹性碰撞实验的设计:讲解弹性碰撞实验的基本步骤和实验仪器的使用方法,提醒学生实验过程中的安全注意事项。
学生分组进行实验设计,每组选择两个不同质量、可弯曲和可压缩的小球进行实验。
每组根据实验目标和所知物理知识,设计实验步骤和记录表格。
老师督促学生思考实验中可能出现的误差来源,以及如何通过实验控制变量和提高精确度。
3. 弹性碰撞实验的具体操作:指导学生按照实验设计进行操作,包括将两个小球固定在水平台上,用弹簧将两个小球连接起来,并用单杠辨认小球的运动状态。
学生通过控制初始位置和初始速度,观察和记录碰撞前后小球的运动情况。
4. 弹性碰撞实验数据的观察和分析:学生根据实验数据,计算碰撞前后小球的动量和动能,并分析实验现象和计算结果之间的关系。
引导学生讨论实验中观察到的现象,如小球的弹射高度、运动轨迹等,以及这些现象与弹性碰撞的关系。
5. 动量和能量守恒定律的引入:引导学生通过对实验数据的分析,理解动量守恒定律和能量守恒定律在弹性碰撞过程中的应用。
1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞教学目标(一)知识与技能1、研究弹性碰撞和非弹性碰撞的特点,知道什么是弹性碰撞和非弹性碰撞.2、能用动量守恒定律和能量守恒处理弹性碰撞问题.3、知道什么是对心碰撞和非对心碰撞,了解处理非对心碰撞问题的一般方法.4、知道动量守恒定律及碰撞知识在物理学发展过程中的作用.(二)过程与方法领悟理论研究和实验验证相结合研究物理问题的优越性和重要性,熟悉运用动量守恒定律解决碰撞问题一般方法.(三)情感态度与价值观1、通过对碰撞问题的讨论及其在物理学上应用体会自然界的和谐统一.2、通过对“科学足迹”的材料学习,体会在科学发现中信息交流和科学思想碰撞的重大意义.教学重点:弹性正撞的特点和应用.教学难点:非对心碰撞及其处理方法.教学方法:实验演示法、讲述法、讨论法教学用具:气垫导轨、两个滑块(附有弹簧圈和尼龙拉扣)、铁架台、悬线两根、小钢球三个(其中两个质量相等,另一个质量相差较多)多媒体教学设备一套.教学过程(一)引入新课提问:从前两节学习中,你知道了碰撞过程中什么量是守恒的?学生活动:动量守恒.追问:碰撞过程除了动量守恒,还有没有另外的守恒量?(二)新课教学1、弹性碰撞和非弹性碰撞如图,A、B是两个悬挂起来的钢球,质量相等.使B球静止,拉起A球,放开后A与B 碰撞,观察碰撞前后B球到达的高度与A球释放的高度.教师:实验中你看到了什么现象?你觉得能说明什么问题?学生活动:碰撞后B 球到达的高度与A 球释放的高度相同.忽略空气阻力的影响,这一碰撞过程中能量是守恒的.教师:对这个结论我们如何进行定量研究呢?实验设计:演示:利用气垫导轨研究一个运动的滑块碰另一个质量相等静止的滑块的弹性碰撞中动能守恒.学生活动:记录数据,计算.结论:这一碰撞过程中动能也是守恒的.教师:我们已经知道各种碰撞过程中动量总是守恒的,我们又研究了上述两种碰撞,他们也遵守能量守恒,那么是不是一切的碰撞过程中能量总是守恒的?如果将上述实验中两个滑块间换上尼龙拉扣,让它们碰撞后两滑块粘在一起运动,这样的碰撞能量守恒吗?我们先不做实验,大家先通过理论研究看能得出什么结论.学生活动:由动量守恒:m v 1+0=2m v 共,得v 共= 12v 碰撞前的总动能: 2112mv 碰撞后的总动能:221112=24共mv mv 这一碰撞过程中动能有损失.教师演示上述实验,验证理论研究的结论.教师:上述讨论的两种碰撞,一种碰撞过程中没有机械能损失,称为弹性碰撞,另一种有机械能损失,称为非弹性碰撞.弹性碰撞:在弹性力的作用下,系统内只发生机械能的转移,无机械能的损失,称完全弹性碰撞.微观粒子间的碰撞都是弹性碰撞.非弹性碰撞:在非弹性力的作用下,部分机械能转化为物体的内能,机械能有了损失,称非弹性碰撞.完全非弹性碰撞:在非弹性碰撞中,碰撞物体粘合在一起,具有相同的速度.这种情况下机械能损失最大(转化为内能等),称完全非弹性碰撞.理解:弹性碰撞和非弹性碰撞的动量都是守恒的,它们的区别是在于有没有能量损失.钢球、玻璃球的碰撞形变由于是弹性力作用,形变能完全恢复,所以没有能量损失,是弹性碰撞.木制品碰撞的形变不能完全恢复,碰撞过程有能量损失,是非弹性碰撞.橡皮泥球的碰撞为完全非弹性碰撞.下面我重点来研究弹性碰撞.演示如下实验:m B =m A ,m B >>m A ,m B <<m A理论推导:作为弹性碰撞:11221122m m m m +='+'v v v v22221122112211112222m m m m +='+'v v v v 若20=v (一动一静),发生弹性正碰,则有111122m m m ='+'v v v ①222111122111222m m m ='+'v v v ② 则由①②两式得:121112m m 'm m -=+v v ;122122m 'm m =+v v A 、当21m m >>时,1121,2''≈≈v v v vB 、当21m m =时,1210,''==v v v .两球交换速度C 、当21m m <<时,112,0''≈-≈v v v .主动球反弹.例1、在光滑水平面上有质量分别为m 1=2kg ,m 2=3kg 的木块.m 2原来静止,m 1以向右的速度v 1=10m/s 与m 2做对心碰撞.分析说明m 1、m 2碰撞分开后的速度可能取值范围.碰撞可能是三种类型碰撞的任何一种,应做全局分析说明.为此提出以下几个问题启发学生思考:①如果是弹性碰撞,碰后情况怎样?②如果是完全非弹性碰撞,碰撞情况怎样?③如果是非弹性碰撞两木块可能在什么时刻分开,分开后的速度范围如何利用弹性碰撞结果和完全非弹性碰撞结果来分析?审题解答:①如是完全非弹性碰撞,则有:1112(m m =共)v +m v ,11124m/s m m ==共v v +m ②如是弹性碰撞,则有 111122m m m ='+'v v v222111122111222m m m ='+'v v v 解得:12m/s '=-v ,28m/s '=v③由于是非弹性碰撞,m 1、m 2在恢复形变过程中的某一时刻分开,则v 1′、v 2′的数值范围应为4m/s≤v 2′≤8m/s-2m/s≤v 1′≤4m/sv 1′、v 2′的具体数值应在满足动量守恒的条体下由两物体的弹性性质决定.2、对心碰撞和非对心碰撞教师:上面我们们讨论的碰撞,无论是弹性碰撞,还是非弹性碰撞,都发在一维空间,即在一条直线上,我们称之为对心碰撞.下面我们看一段视频资料,你发现了什么?教师:播放一段台球非对心碰撞的视频.学生活动:观看视频,发表看法.教师:这是一个平面内的二维碰撞问题,称为非对心碰撞.对心碰撞是在一条直线上,我们在这个方向应用动量守恒定律,那么非对心碰撞如何应用动量守恒定律?例2、如图,同质量的小球1和2,运动的1球与静止的2球发生非对心碰撞,如果碰撞后2球的速度如图中所示,试画出1球碰撞后的速度.教师:以上处理也可以在相互垂直的两个方向上分别运用动量守恒定律.碰撞是一个十分普遍的现象,特别是在近代物理有关微观粒子的探讨中,它的研究起着重要作用.由于微观粒子很小,大多发生的是非对心碰撞,因为碰撞后大多数粒子飞向四面八方,所以微观粒子的碰撞常称为“散射”.例如近代物理中非常著名的“α粒子散射实验”教师:下面请同学们阅读“科学足迹”一段材料,然后谈谈你的想法学生活动:阅读并发表看法:(1)动量守恒定律及碰撞问题的研究在物理学发展过程中的有着重要的作用.(2)在科学发现中信息交流和科学思想碰撞的有着重大意义,是必不可少的.(三)课堂小结让学生自己总结本节课所学内容并与同学交流.(四)布置作业完成“问题与练习”中的题目.。
第5节弹性碰撞和非弹性碰撞教学设计教材分析经过前面四节的学习,学生已经从实验到理论,再从理论到实验,对碰撞中的动量守恒有了较为清晰的认识。
本节课程需要通过演示实验了解弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。
定量分析一维碰撞问题并能解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞现象。
会用守恒定律分析物理问题的方法,体会自然界的和谐与统一。
本节课的重点内容是理解弹性碰撞与非弹性碰撞的概念及特点,并能应用两个定律解决与生产生活相关的实际问题。
教学目标与核心素养物理观念:通过学习理解弹性碰撞、非弹性碰撞,了解正碰(对心碰撞)。
科学思维:通过实例分析,会应用动量、能量的观点解决一维碰撞问题。
科学探究:观看演示视频后学生分组探究碰撞现象的特点,应用动量守恒定律和机械能守恒定律去解决典型的碰撞问题,推导两个小球在弹性碰撞后的速度表达式。
科学态度与价值观:通过理解弹性碰撞与非弹性碰撞的概念及特点,并能应用两个定律解决与生产生活相关的实际问题。
学情分析学生虽然已经具备了较为完备的动量、动量定理和动量守恒定律的初步知识,并学会了相关表达式的推导,尽管如此,但由于本章知识内容的特殊性和复杂性以及学生认知水平的差异,本节课的内容对学生来讲仍然是一个不小的台阶。
基于以上的教材特点和学生特点,我制定了如下的教学目标,力图把传授知识、渗透学习方法以及培养兴趣和能力有机的融合在一起,达到最好的教学效果。
重难点会用动量、能量的观点解决生产生活中与一维碰撞相关的实际问题。
教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课碰撞是自然界中常见的现象。
那么,在各种碰撞中能量又是如何变化的?思考自然界的碰撞情景中发生的能量变化。
提出问题,设置疑问。
引出新课。
讲授新课【探究】研究小车碰撞前后的动能变化如图滑轨上有两辆安装了弹性碰撞架的小车,它们发生碰撞后改变了运动状态。
测量两辆小车的质量以及它们碰撞前后的速度,研究碰撞前后总动能的变化情况。
研究两辆小车碰撞前后总动能的变化情况一、弹性碰撞和非弹性碰撞1、碰撞:相对运动的物体相遇,在极短时间内,通过相互作用,运动状态发生显著变化的过程2、碰撞的特点:(1)作用时间极短(2)碰撞过程中内力远大于外力(3)碰撞过程两物体产生的位移可忽略,几乎在原位置进行(4)碰撞过程系统动量守恒实验探究回忆碰撞的概念和特点。
《碰撞》教学设计教学重点对弹性正碰问题的定量分析及讨论教学难点碰撞规律的理解及具体应用教学策略1.组织形式:本级采用教师演示、设疑引导,学生观察、合作讨论、交流成果,教师引导归纳总结并得出碰撞相关规律。
2.教学方法:①情景教学法:通过投影生活中碰撞的相关图片、做演示实验等,寓教学内容于具体形象的情景之中,给学生创设形象生动的情景,激发学生的情感,协助学生理解课本知识;②体验学习教学法:让学生亲自参与知识的建构和结论的推理过程,让学生在研究、思索、想象中领悟知识,并在此过程中体验获取知识的快乐和取得成功的喜悦。
③合作探究法:针对教师提出的有一定难度的问题,学生独立思考具备一定思想但又不清楚的情况下,通过同桌或前后桌四人组成小组合作探究,使学生的民主、和谐、融洽的气氛获取知识,提升学生课堂学习效率。
3.学法指导:根据新课程改革的理念,采用循序渐进、逐层深入的方法,让学生通过观察、分析、推理、合作交流的过程,逐步掌握碰撞的规律,并能解决一般的碰撞问题。
4.媒体设计:充分利用多媒体投影相关实物图片,使其直观、形象,为学生深层次的掌握物理规律提供必要的感性素材。
媒体与教具多媒体、台球(两个)、乒乓球导学环节教师活动及媒体学生活动设计意图新课导入投影图片并提出问题:生活中的碰撞具有哪些特点?遵循什么规律?观察思考疑惑好奇在对生活中的碰撞现象一知半解的情况下,使学生产生强烈好奇心和的求知欲。
碰撞的特点投影问题并引导学生联系所学知识总结:碰撞具有哪些共性和个性?独立思考,合作交流,得出结论:①共性:作用时间短;作用力大;系统动量守恒。
②个性:有些碰撞后分开,有些碰撞后粘在一起;有些碰撞沿一条线,有些不是;有些碰撞系统机械能守恒,有些不让学生对碰撞过程中的作用时间、作用力、系统总动量以及总动能的情况有一个整体的理解,并培养合作意识。
守恒。
按运动情况分类投影图片并引导学生思考:这两组图片的碰撞前后有何区别?观看并分析总结:①正碰:碰撞前后两球连心线均在一条直线上,也叫对心碰撞;②斜碰:碰撞前后两连心线不在一条直线上,也叫非对心碰撞。
《§16.4 碰撞》教学设计天津市实验中学滨海学校金文洋★教材分析本节课的最大认识困难在于对碰撞过程中系统的能量是否守恒(动量守恒较容易),以及对碰撞中瞬时的过程性理解——即此过程从发生到结束虽然时间很短但依然是一个有初、末态的过程。
为了深化学生对这个问题的认识,本节课从问题的提出、分析、讨论,再到应用,一以贯之的以定量的实验现象为基础去丰富学生的感知,以促进学生对这个问题的有效认识并借此发展他们的抽象思维能力★学情分析学生已经学习了运动学和牛顿定律;动能定理和机械能守恒;动量定理和动量守恒等基础知识,已具备了一定的运动状态和受力分析的意识和能力,但是能把物体的受力与运动状态有机的结合,进而根据原理的特征对过程进行有机分解的意识和能力还有待提高。
★教学目标(培养学生物理核心素养)1、培养学生根据物体的受力和状态变化对运动过程进行有机分割的意识和能力2、通过实验增强学生对碰撞过程中动量和机械能的守恒或不守恒的深层理解3、培养学生由特殊到一般,再由一般到特殊的思维方法,培养学生的应用能力★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:牛顿摆、气垫导轨、多媒体辅助教学设备★课时安排1 课时★教学过程(一)引入新课1、复习上节课《动量守恒定律》的内容,请学生回答动量守恒定律的内容、前提条件以及近似条件。
动量守恒定律的内容是:如果一个系统不受外力,或者所受的外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变。
而适用条件是:(1)系统不受外力,或者所受的外力的矢量和为0;(2)系统中的内力远远大于外力;(3)某一方向上合外力为0,该方向上动量守恒。
2、通过亲自录制的台球视频引发学生学习兴趣,随后给出汽车对撞实验、碰碰车、冰壶和碰碰球的照片,让学生根据上述实例探究碰撞过程中的特点:(1)内力远远大于外力;(2)相互作用时间极短;(3)瞬时位移为0。
碰撞高中物理教案
教学目标:
1. 理解碰撞的概念和分类
2. 掌握碰撞的动量守恒定律和动能守恒定律
3. 能够运用所学知识解决碰撞问题
4. 培养学生的观察和分析能力
教学内容:
1. 碰撞的定义和分类
2. 碰撞中的动量守恒定律
3. 碰撞中的动量守恒定律
4. 碰撞中的实验探究
教学过程:
一、导入(5分钟)
教师通过引导学生回顾上节课所学内容,激发学生对碰撞的兴趣。
二、讲解(15分钟)
1. 讲解碰撞的定义和分类
2. 解释碰撞中的动量守恒定律和动能守恒定律
3. 展示实验案例,帮助学生理解碰撞定律的应用
三、实验操作(25分钟)
教师组织学生进行碰撞实验,让学生亲身感受碰撞过程中的现象和规律。
四、讨论与总结(10分钟)
学生讨论实验结果,总结碰撞定律的应用和重要性。
五、作业布置(5分钟)
布置作业,要求学生复习碰撞的内容,并解决相关问题。
教学反思:
通过本节课的教学,学生对碰撞的概念和定律有了更深入的了解,实验操作也增强了他们的实践能力。
希望学生能够在课后继续复习巩固所学知识,进一步提高自己的物理学习能力。
课题题目: 碰撞
授课教师:叶庆峰
三维教学目标
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:多媒体辅助教学设备。
课时安排:1课时
教学过程:
(一)引入新课
观看汽车碰撞试验视频,提出碰撞这个概念。
提问:能否举出生活中碰撞的实例?
回答:如:球的撞击、打桩、锻铁以及分子、原子或原子核的互撞等,甚至如人从车上跳下、子弹打入墙壁等现象在一定条件下也可以看作碰撞过程。
提问:碰撞的特点?
(一)碰撞的特点
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……
(二)进行新课
实验:演示牛顿摆的各种情况,让学生产生好奇。
猜测:这个过程机械能守恒吗?
回答:机械能守恒,两个球摆的高度相同。
提问:你能看出两个球摆的高度相同吗?
回答:不能。
提问:有没有办法比较两个球摆的高度呢?
实验:让两个陶瓷球碰撞,观看摆过的角度是否相等?
θ1→h1→v0→mv02/2
θ2→h2→v→mv2/2
提问:两边角度不相等,为什么?
回答:阻力和线的摆动等原因。
提问:如果克服这些问题,两边的角度又会怎么样?
回答:相等。
(二)碰撞的分类
分类方式之一:从能量变化方面分类
1、弹性碰撞:碰撞过程中机械能守恒
2、非弹性碰撞:碰撞过程中机械能不守恒
3、完全非弹性碰撞:碰撞后两物粘合在一起,以共同速度运动
【思考与讨论】
一维弹性碰撞的碰后速度的确定(观看ppt )
下面我们对几种情况下这两个式子的结果做些分析。
●若21m m =,即两个物体质量相等
0'1=v , 1'2v v = ,表示碰后A 的速度变为2v ,B 的速度变为1v 。
●若21m m >>,有 1'1v v = , 1'2
2v v = ●若21m m <<, 有 1'1v v -=,0'2
=v
演示牛顿摆
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牛顿摆是一个1960年代发明的桌面演示装置,五个质量相同的球体由吊绳固定,彼此紧密排列。
牛顿摆是由法国物理学家伊丹·马略特(Edme Mariotte)最早于1676年提出的。
当摆动最右侧的球并在回摆时碰撞紧密排列的另外四个球,最左边的球将被弹出,并仅有最左边的球被弹出。
当然此过程也是可逆的,当摆动最左侧的球撞击其它球时,最右侧的球会被弹出。
当最右侧的两个球同时摆动并撞击其他球时,最左侧的两个球会被弹出。
同理相反方向同样可行,并适用于更多的球,三个,四个,五个……。
解释:1、五个球,如果拿起左边一个,击打后,右边起来一个,然后进入循环。
一个一个交换速度。
提问:可是左边拿起两个球,为什么右边跟着起来两个呢?
解释:这个问题是这样考虑的:首先基本假定是发生完全弹性碰撞且碰撞是在一瞬间发生即速度交换是一瞬间完成的,那么拿起右边两球时,设两球下落到最低点未碰撞时速度均为v,当靠左的球与中间球碰时,最右的球还具有速度v,它还没发生碰撞;而此后中间球具有速度v,而右边数来第二个球速度降为零,此时最右边的球就将速度v传递给它,所以这样一来就是右边第二球与中间球具备速度v;依
此类推,最终造成左边两球均弹起的情况。
直观理解就是速度v 在球之间传来传去,三个球情况也类似。
这一过程的关键所在就是碰撞的先后,要认识到之所以有碰撞,就是因为两球具备不同的相对速度,那么一开始不管落下几个球,最先发生碰撞的必定是最靠近静止球的那个,碰后它自身成为静止,又导致离它最近的下落球与之相碰,最终造成速度传递。
从而你说的弹起来更高的情况,就要求靠静止球较远的球先碰,再传递到最靠近静止球的球上,这是不可能的,因为较远的球速度开始都一样,不可能有碰撞,也就谈不上速度传递。
【例1】质量为m 速度为v 的A 球,跟质量为3m 的静止B 球发生正碰,碰撞可能是弹性,也可能非弹性,碰后B 球的速度可能是以下值吗?
(A )0.6v (B)0.4v (C)0.2v
解:B 球速度的最小值发生在完全非弹性碰撞情形
由动量守恒: B 球速度的最大值发生在弹性碰撞时:
所以,只有0.4v 是速度可能值
min )+3(=v m m mv v
v 25.0=min v m
m mv v 5.0=3+2=max。