课题研究10分钟试讲教案

《碰撞的分类及拓展》教学设计

武汉市第六中学 林元元

一、考点分析：

从2017年的高考开始，物理3-5模块中的《动量守恒定律》由选修改成了必修内容。碰撞问题是这一章的重点和难点。正是因为此类问题所反映出来的物理过程、状态变化及能量关系，能够全方位地考查同学们的理解能力、逻辑思维能力及分析推理能力，故它也是高考中的热点。

碰撞问题中的弹性碰撞和完全非弹性碰撞过程，其动量、能量、速度都具有一定的特征和规律，而这些特征和规律在研究板块模型、弹簧模型等问题中也一样遵循。一轮复习时可以针对性的加强这方面内容的归纳和小结，能使学生做到事半功倍的复习效果。

二、教学目标

知识与技能：

（1）回顾弹性碰撞和完全非弹性碰撞在碰撞过程中动量、能量、速度的个性特点。

（2）了解类碰撞的常见物理模型（板块模型、弹簧模型、子弹打木块模型等）。

（3）能用动量、能量观点综合分析类碰撞问题。

过程与方法：

通过对碰撞过程中动量、能量、速度特点的研究，引导学生善于从具体问题的分析中抽象出其所适用的一般模型和遵循的基本规律，并将结论推广到一般类碰撞模型；逐步培养学生在分析不同情景问题时，能结合具体问题的特殊条件，灵活地运用模型和规律，通过类比和等效的方法，抓住问题的物理本质的学习能力。

情感态度价值观：

通过对类碰撞问题的研究，体会研究物理问题的一般方法。

三、教学重点：

（1）碰撞问题的运动学特征和能量特点；（2）类碰撞模型的能量转化分析。

四、教学用具：

ppt课件、多媒体辅助教学设备

五、教学过程：

1、情景引入

通过演示等质量和不等质量小球的碰撞实验，巧设悬念，激发学生深入探究碰撞问题的兴趣，引导学生探讨碰撞及类碰撞问题所遵循规律和解决问题的方法。

2、教学过程

（一）碰撞过程回顾

从系统碰撞过程中是否有动能损失可以将碰撞问题分成两大类：弹性碰撞和非弹性碰撞；我们先来回顾一下：【讨论】弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特点有哪些----（1）运动学特征；（2）动量特征；（3）能量特征。

（二）类碰撞的相关模型

（1）板块模型：

→→

【例】如图所示，在光滑的水平面上有一静止的1/4圆弧光滑曲面的小车，质量为M。现有一大小忽略不计的小球，质量也为M，以速度v0冲向小车，并进入小车的光滑轨道。求小球在小车上运动的过程中：

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【思考一】是否存在类似弹性碰撞或完全非弹性碰撞的子过程? 【思考二】小球将从何处离开小车, 离开小车后将做什么运动?

（2）弹簧模型：

【例】如图所示，光滑水平面上有一处于原长的弹簧，两端分别和物块A 、B连接。已知A、B的质量为mA和mB，现给物块A一水平向左的瞬时速度V0，试讨论在以后的运动过程中

【思考一】是否存在类似弹性碰撞或非弹性碰撞的子过程? 【思考二】:当弹簧出于什么状态时,木块Ａ有最小速度?且满足什么条件时,木块Ａ速度能反向？

四、规律总结

处理碰撞或类碰撞问题时，选择不同的末状态，可将其定性为类弹性碰撞或类完全非弹性碰撞。可通过对相应过程的能量分析，结合动量守恒定律求解问题。尤其是类完全非弹性碰撞的分析，我们发现以下共性和个性——

【共性】：速度相等，系统动量守恒或水平方向动量守恒，系统动能损失最多，均为类完全非弹性碰撞；

【个性】：损失的动能转化为其他形式能的情况不同；

由动量守恒（或水平方向动量守恒）：mv0（mM)v

由能量守恒：

f L Mmv0L2（Mm）f2Epm

EpmMmv02（Mm）22112mv0（mM）v2

22μmg L Mv0L2（Mm）gMv0h2（Mm）g2mgh 五、课后探究

【思考1】：运用今天所学知识法，分析类碰撞问题——子弹打击木块模型

【例】如图所示，质量为m的子弹（可以看成质点）以速度v0击中放在光滑水平面上质量为M的木块B，恰好未穿出，设子弹在木块中运动时阻力恒为f，求木块的长度？【答案】6J

【思考2】：如何运用已学知识论证课前的实验现象？

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