1.5弹性碰撞和非弹性碰撞 教学设计 -2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

中小学教育资源及组卷应用平台 1.5弹性碰撞和非弹性碰撞 教学设计 一、核心素养目标 1.物理观念：明确弹性碰撞、非弹性碰撞（含完全非弹性碰撞）的定义及本质区别，理解动量守恒定律在不同碰撞类型中的普适性，掌握弹性碰撞的特殊规律（动能守恒），建立“碰撞过程中动量与能量变化”的认知模型。 2.科学探究：通过对比实验观察不同碰撞的现象差异，测量碰撞前后的速度与动能变化，经历“现象分类—数据对�———规律总结”的探究过程，提升实验操作、数据处理及误差分析能力。 3.科学思维：运用动量守恒定律和能量守恒定律分析碰撞问题，推导弹性碰撞的速度公式，能对不同碰撞类型进行判断与辨析，培养逻辑推理、模型建构及分类讨论能力。 4.科学态度与责任：认识碰撞现象在生活、科技中的广泛应用（如汽车安全、体育器材设计），体会物理规律对技术优化的指导作用，培养严谨求实的科学态度和应用物理知识解决实际问题的意识。 二、教学重难点 1.教学重点：弹性碰撞与非弹性碰撞的定义及判断依据；动量守恒定律在各类碰撞中的应用；弹性碰撞的特点及速度推导公式；完全非弹性碰撞的临界特征（共速）及规律。 2.教学难点：碰撞过程中“动量守恒”与“动能变化”的关联分析；弹性碰撞速度公式的推导及灵活应用；复杂情境中（如多物体碰撞、含能量损失计算）碰撞类型的判断与问题解决。 三、教学过程 （一）情境导入，分类识象 多元情境展示：播放三组碰撞视频———��台球桌上白球撞击红球后，两球分离且运动流畅；②橡皮泥小球与桌面碰撞后粘在桌面，速度瞬间变为零；③汽车追尾事故中，后车与前车碰撞后短暂共速再分离。 问题链引导：“三组碰撞现象有何不同？白球撞击红球后，两球的运动状态与橡皮泥碰撞有本质区别吗？汽车追尾时，两车的动量和能量发生了怎样的变化？” 旧知衔接：回顾动量守恒定律的内容及适用条件，明确“碰撞过程中内力远大于外力，系统动量均守恒”，引出新问题———�动量守恒的前提下，不同碰撞的能量变化是否相同？”从而导入本节课主题。 （二）实验探究，对比析理 实验准备：明确实验目的与变量控制 （1）实验器材：气垫导轨（消除摩擦）、两个质量可测量的滑块（A、B，分别安装遮光片）、光电计时器、天平、橡皮泥（用于完全非弹性碰撞）、弹性碰撞弹簧片（安装在滑块上）。 （2）实验变量：碰撞类型（弹性碰撞：滑块安装弹簧片；完全非弹性碰撞：滑块粘贴橡皮泥；一般非弹性碰撞：取下弹簧片直接碰撞）；控制变量：滑块质量、初速度（每次实验使滑块A以相同初速度运动，滑块B初始静止）。 分组实验：测量三类碰撞的核心数据 （1）实验步骤（三组同步进行）： ①测量滑块质量m 、m ，记录遮光片宽度d； ②弹性碰撞组：滑块A安装弹簧片，以初速度v 运动，与静止的滑块B碰撞，通过光电计时器记录碰撞前A的速度v （由d/t 计算）、碰撞后A的速度v '（d/t '）和B的速度v '（d/t '）； ③完全非弹性碰撞组：滑块A、B粘贴橡皮泥，重复上述操作，记录碰撞前A的速度v 和碰撞后两者共速v（d/t）； ④一般非弹性碰撞组：取下弹簧片和橡皮泥，重复操作，记录碰撞前后的速度数据； ⑤更换滑块质量（如m =m 、m >m 、m