撞
碰撞
★新課程標(biāo)準(zhǔn)要求
(一)知識(shí)與技能
1. 了解彈性碰撞和非彈性碰撞, 2. 了解反中心碰撞和非對(duì)心碰撞 3. 了解碰撞的特點(diǎn)和規(guī)則 4. 了解粒子散射
(二)流程與方法
通過(guò)了解碰撞中動(dòng)量和機(jī)械能是否守恒,學(xué)生可以體驗(yàn)研究未知物理現(xiàn)象的基本方法。
(3) 情感、態(tài)度和價(jià)值觀
(1)在研究過(guò)程中,培養(yǎng)學(xué)生敢于表達(dá)個(gè)人意見(jiàn)、敢于探索的情感和態(tài)度。 (2)體驗(yàn)探究過(guò)程的樂(lè)趣,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
★教學(xué)重點(diǎn)
利用動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律討論碰撞問(wèn)題★教學(xué)難點(diǎn)
了解各種碰撞問(wèn)題。 ★教學(xué)方法
教師啟發(fā)、引導(dǎo),學(xué)生討論、交流。 ★教學(xué)工具:
透明膠片、多媒體輔助教學(xué)設(shè)備、小球若干★課時(shí):1課時(shí)
★教學(xué)流程
(一)新課程介紹
師:大家上課看的視頻有一個(gè)共同的特點(diǎn)。 同學(xué)們,這是什么? 學(xué)生:這是一次碰撞。
師:順便說(shuō)一下高中物理彈性碰撞球的原理,碰撞是日常生活中很常見(jiàn)的現(xiàn)象。 本課我們將一起分析和研究碰撞。
(二)新課程教學(xué)
一、觀察碰撞,感知碰撞特征
師:首先我們回顧一下課間精彩,觀察碰撞,感知碰撞的特點(diǎn)。
3.不會(huì)立即發(fā)生位移
師:我們來(lái)看看這兩張圖。 我們可以從他們那里得到什么信息? 監(jiān)視器在哪里? 你在圖中看到了什么?
出生:
一個(gè)隱藏的法則也決定了碰撞的結(jié)果。 大家想一想,這個(gè)隱藏的圖案可能是什么?
學(xué)生:也許是能量。
師:你能告訴我你猜想的依據(jù)嗎? 健康:因?yàn)闆](méi)有能量損失。 老師:你怎么知道?
學(xué)生:碰撞前后系統(tǒng)的動(dòng)能看起來(lái)相等,滿足(1),但不滿足(2)和(3)。
老師:好的! 分析的非常有道理。 我們可以確定動(dòng)量守恒,動(dòng)能也相等,這意味著機(jī)械能守恒充其量只是一個(gè)假設(shè)。 我們常說(shuō)大膽假設(shè)高中物理彈性碰撞球的原理,小心求證。 因此,機(jī)械能是否守恒還需要進(jìn)一步驗(yàn)證。 為此,我們可以將碰撞前后系統(tǒng)的機(jī)械能守恒作為假設(shè)。
三、理論分析物理資源網(wǎng),尋找碰撞規(guī)律
現(xiàn)在,我們的目標(biāo)是找到一種方法來(lái)驗(yàn)證碰撞前后系統(tǒng)機(jī)械能守恒的假設(shè)是否成立。 第一步是建立模型。 生活中的碰撞是非常復(fù)雜的。 我們必須抓住主要矛盾,用簡(jiǎn)化的思維抽象出最簡(jiǎn)單的模型。 例如,在光滑的水平面上,質(zhì)量為m1的球的速度為V0,質(zhì)量為m2的球是靜止的。 兩個(gè)球正面相撞。 碰撞后,兩球的速度分別為V1和V2。推導(dǎo):以初速度V0方向?yàn)檎较?span style="display:none">5TR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(1) (2)
解決方案:
討論:
(1)如果m1=m2,則V1=0,V2=V0(這是實(shí)驗(yàn)結(jié)果,兩個(gè)球的交換速度) (2)如果m1>m2,則V1>0,V2>0(驗(yàn)證通過(guò)(3) 若 m10 (經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證) (4) 若 m1 ? m2, 則 V1 ≈ V0, V2 ≈ 2V0
(5) 如果 m1 < m2,則 V1 ≈ -V0,V2 ≈ 0 (現(xiàn)實(shí)生活中的例子,乒乓球撞到墻壁,以原來(lái)的速度反彈,但墻壁不動(dòng)) 師:由上面的推導(dǎo)過(guò)程中,理論推導(dǎo)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。 這里我們可以認(rèn)為剛才提出的假設(shè)是符合實(shí)際情況的,可以用來(lái)解釋實(shí)際情況。 在物理學(xué)中,我們把這種滿足動(dòng)能不損失要求的碰撞稱為彈性碰撞。 師:所有的碰撞都滿足系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律嗎? 請(qǐng)仔細(xì)觀察和思考以下兩種情況:
場(chǎng)景1:質(zhì)量m=1kg的鋼球,以水平速度V0=2m/s移動(dòng),遇到質(zhì)量M=3kg的靜止橡皮泥球。 碰撞后,兩個(gè)球粘在一起并向前移動(dòng)。
場(chǎng)景2:質(zhì)量m=1kg的木球,以水平速度V0=2m/s運(yùn)動(dòng),遇到質(zhì)量M=3kg的靜止粘土球。碰撞后,兩個(gè)球分開(kāi),木球的速度則V1=0.2m/s; 分成兩組進(jìn)行計(jì)算
(1) 兩球碰撞后的速度是多少? (2) 兩球撞擊前的動(dòng)能之和是多少? (3) 兩球碰撞后的動(dòng)能之和是多少?
然后顯示這兩組操作的結(jié)果。 場(chǎng)景一:兩球碰撞后速度等于0.5m/s; 碰撞前的動(dòng)能之和為2J,碰撞后的動(dòng)能之和為0.5J。 場(chǎng)景二:碰撞后,木球速度為0.2m/s,泥球速度為0.6m/s; 碰撞前的動(dòng)能之和為2J,碰撞后的動(dòng)能之和為0.56J。
師:計(jì)算表明,這兩次碰撞都損失了動(dòng)能,物理上稱為非彈性碰撞。 情況1的動(dòng)能損失最大。 碰撞的特點(diǎn)是碰撞后兩個(gè)球以相同的速度粘在一起。 這種碰撞是非彈性碰撞中系統(tǒng)動(dòng)能損失最大的。 我們稱之為完全非彈性碰撞。 情況2,動(dòng)能損失但未達(dá)到最大值,稱為一般碰撞。
師:碰撞分為三類:一是彈性碰撞,機(jī)械能守恒;二是彈性碰撞。 另一種是一般碰撞,動(dòng)能損失; 第三種是完全非彈性碰撞,動(dòng)能損失最多。 總之,無(wú)論怎樣碰撞,機(jī)械能都不會(huì)增加。 需要說(shuō)明的是: 1、真正的彈性碰撞只發(fā)生在分子、原子和更小的粒子之間。 由于微觀粒子相互接近時(shí)并不直接接觸,因此微觀粒子的碰撞也稱為散射。
2、鋼球、玻璃球、硬木球等硬物之間的碰撞,動(dòng)能損失通常很小,因此我們可以將其視為彈性碰撞。
四、碰撞規(guī)則的概括和總結(jié)
1、由于碰撞時(shí)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,因此遵循動(dòng)量守恒定律。
2. 碰撞過(guò)程中機(jī)械能會(huì)增加嗎? 它要么保持不變,要么減少。
3、碰撞必須符合客觀實(shí)際
碰撞前:后面的球1必須追上前面的球2。 碰撞后:如果兩個(gè)球方向相同:
五、應(yīng)用實(shí)例
示例 1. 在光滑的水平表面上,兩個(gè)球沿著連接球中心的線以相等的速度相向移動(dòng)并發(fā)生碰撞。 可能會(huì)出現(xiàn)以下哪種現(xiàn)象?
A. 如果兩個(gè)球的質(zhì)量相等,則碰撞后它們會(huì)以相同的速度相互分離 B. 如果兩個(gè)球的質(zhì)量相同,則碰撞后它們會(huì)以相同的速度向同一方向移動(dòng) C. 如果兩個(gè)球兩個(gè)球的質(zhì)量不等,碰撞后它們會(huì)以相同的速度分開(kāi) D.如果兩個(gè)球的質(zhì)量不等,它們碰撞后會(huì)以相同的速度向同一方向運(yùn)動(dòng)。
示例 2. 兩個(gè)小球在光滑的水平面上沿同一條直線移動(dòng)。 B 球在前面,A 球在后面。 已知MA=1㎏、MB=2㎏、VA=6m/s、VB=2m/s。 那么當(dāng)A、B碰撞時(shí),A、B兩球的速度可為: A. VA1=5m/s,VB1=2.5m/s B. VA1=2m/s,VB1=4m/s C. VA1= - 4m/s, VB1=7m/s D. VA1=7m/s, VB1=1.5m/s 6.總結(jié)
本節(jié)課我們分析了與碰撞相關(guān)的問(wèn)題,了解到碰撞的特點(diǎn)是作用時(shí)間極短,內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,并且不存在瞬時(shí)位移。 碰撞分為三類:彈性碰撞、一般碰撞和完全非彈性碰撞。 它們遵循動(dòng)量守恒定律,不增加機(jī)械能,符合客觀現(xiàn)實(shí)規(guī)律。
7. 作業(yè)安排
8、黑板設(shè)計(jì)
碰撞
1、碰撞特點(diǎn)
1. 動(dòng)作時(shí)間極短
2、內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力
3.不會(huì)立即發(fā)生位移
2. 碰撞分類
1、彈性碰撞:以v0方向?yàn)檎较?span style="display:none">5TR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(1)
(2)
(1) 如果 m1=m2,則 V1=0,V2=V0 (2) 如果 m1>m2,則 V1>0,V2>0 (3) 如果 m10 (4) 如果 m1?m2,則 V1≈V0, V2≈2V0 (5) 若 m1<m2,則 V1≈-V0,V2≈0
2.一般碰撞:機(jī)械能損失
3、完全非彈性碰撞:機(jī)械能損失最大
3、碰撞定律
1.遵循動(dòng)量守恒定律
2.機(jī)械能不增加
3、符合客觀實(shí)際
(1) 碰撞前: 碰撞后:
【教學(xué)反思】
本課首先以研究碰撞為主題,向?qū)W生展示現(xiàn)象研究的基本思維過(guò)程。 即“觀察實(shí)驗(yàn)→提出問(wèn)題→分析推理→總結(jié)規(guī)律”。 首先,通過(guò)觀察生活中的碰撞,總結(jié)碰撞的特點(diǎn),學(xué)生會(huì)更感興趣、有更深刻的理解,并能在心里產(chǎn)生共鳴。 最后通過(guò)對(duì)經(jīng)典演示實(shí)驗(yàn)的分析,揭示常見(jiàn)現(xiàn)象的不尋常之處,激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探索的興趣。 本課的主要內(nèi)容無(wú)疑是彈性碰撞的理解。 這個(gè)過(guò)程的基本步驟是“提出假設(shè)→理論推理→實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)→總結(jié)規(guī)則”。 在分析過(guò)程中,以問(wèn)題為紐帶,逐步引導(dǎo)學(xué)生思考,直至最終通過(guò)推理得出規(guī)則。
但由于多媒體設(shè)備的客觀問(wèn)題,課堂上發(fā)生了多起事故,耽誤了大量的教學(xué)時(shí)間。 導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容沒(méi)有完成,缺少最后一個(gè)環(huán)節(jié)讓學(xué)生建立完整的知識(shí)框架。
本課的亮點(diǎn)有四個(gè)方面:
輸入高中物理教案
高中物理課程計(jì)劃牛頓第一定律
高中物理課程計(jì)劃動(dòng)力
高中物理課程計(jì)劃:直線運(yùn)動(dòng)
碰撞理論高中論文
高中物理課程計(jì)劃:自由落體運(yùn)動(dòng) [最終確定]
碰撞
高中物理教案 電容器 電容 原版人教版
高中物理課程計(jì)劃選修課 31 2.3 歐姆定律
物理課程計(jì)劃
《高中物理課程計(jì)劃:碰撞.doc》
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