美妙的守恒定律说课课件-全国一等奖.pptx

美妙的守恒定律说课课件-全国一等奖.pptx

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第一章碰撞与动量守恒,第节美妙的守恒定律,说课流程,教材与学情教学目标教法与学法教学过程资源融合说明,5,4,3,2,1,教材与学情,教材的地位与作用本节课选自普通高中课程标准实验教科书物理（选修35）（沪科版）第1章“碰撞与动量守恒”中的第四节“美妙的守恒定律”，本节的内容是建立在动能、动量守恒定律、机械能守恒定律的基础之上的，而前三个知识点都是学生学过的知识，因此，从理论上讲，学生在教师的引导下是完全可以较深刻的认知的。

本节属于高考必考内容，尤其是弹性碰撞过程中的动能守恒和动量守恒问题，多以大题的形式出现，所占分值较高，因此，该节内容在整个高中物理阶段都有举足轻重的作用。

教材通过介绍自然界中“美妙的守恒定律”，让学生从千变万化的物理现象中找出它们具有的不变因素或特征，从守恒与对称的关系中去认识守恒的美，是动量守恒定律的具体应用，也为以后学习原子核结构奠定基础。

教材内容,模型,研究碰撞中的动能,研究弹性碰撞,弹性碰撞：

动量、动能都守恒,非弹性碰撞：

动量守恒、动能不守恒,教材与学情,自然美-守恒定律,碰撞遵守两条铁律：

动量守恒和动能不增,教材与学情,学情分析,知识基础：

动量守恒定律；能量守恒定律。

能力基础：

二元二次方程的求解字母运算,学情分析,授课班级为高二理科班的学生，他们已经学完高中物理必修和理科必选模块，对动能、能量守恒定律、动量守恒定律、碰撞的特点有比较全面的了解，但还不能理解碰撞的本质，对碰撞的分类和特征、碰撞过程中动量、动能的变化关系认识不清，不能正确概括出来，学生难理解主要表现在以下几个方面：

第一，分不清发生的是那种类型的碰撞；第二，容易混淆碰撞前后系统的动量和动能；第三，不会分析系统的动能和动量是否守恒；第四，列出的方程式二元二次方程，部分同学不会解方程，因此分析不出来结果。

知识与技能,过程与方法,在探究碰撞,情感态度与价值观,在总结物理学守恒定律的过,教学目标,教学目标,弹性碰撞和非弹性碰撞模型以及利用动量守恒定律和动能守恒去分析这两种碰撞。

重点,判断两种碰撞的类型和用动量守恒定律和动能守恒去分析两种碰撞。

难点,注重学生参与,注重直观演示,注重知能统一,教法选择,学法指导,教法与学法,引导探索式,讲练结合式,1,2,3,4,5,6,教学环节,教学过程,问题：

【设计意图：

通过动画模拟演示实验，激发学生主动探求知识的欲望，从而为下一步的教学活动奠定良好的基础】,引入新课,1666年在英国皇家学会表演的实验,小球为什么会持续一直如此运动下去？

教学过程,计算分析,完成教材中的表1和表2，比较两滑块碰撞前后的动能变化情况,结论：

误差允许范围内，碰撞前系统的动能等于碰撞后系统的动能，动能守恒,表1：

结论：

碰撞前系统的动能大于碰撞后系统的动能，动能不守恒表2：

研究碰撞中能量,教学过程,1、弹性碰撞：

动量、动能都守恒2、非弹性碰撞：

动量守恒、动能不守恒完全非弹性碰撞：

碰撞后两物粘合在一起，以共同速度运动,【设计意图：

让学生利用前面的实验得到的数据，亲自动手计算，发现问题-根据碰撞中能量的变化可将碰撞分类，为了加深对不同碰撞的理解，再通过动画展示，让学生深刻理解弹性碰撞、非弹性碰撞及完全非弹性碰撞的概念。

】,碰撞的分类,教学过程,研究弹性碰撞,【设计意图：

由于碰撞过程时间太短，很难观察清楚，通过动画按钮控制慢镜头播放，突出了实验现象，明确了碰撞过程的两个阶段，同时也不失实验的真实性。

】,碰撞过程中能量与形变量的演变碰撞过程的“慢镜头”,v1,v,共,弹性碰撞,非弹性碰撞,完全非,弹性碰撞,动量守恒、动能损失最大,碰撞过程分析,构建模型理论研究,第一阶段压缩过程两球接触后均被压缩而发生形变，由此产生弹力，使球m1减速，球m2加速，直到两球的速度相等，压缩过程结束该过程中逐动渐能减少，弹性势能逐渐增加当速度相等时，弹性势达能到最大，而减至动能最小第二阶段恢复过程由于弹力的作用，球m1继续减速，球m2继续加速，使球m2的速度大于球m1的速度，两球的形变逐渐减小，当两球即将分离的瞬间，形变完全消失这一过程称为恢复过程，该过程中弹性逐势渐能减小，逐渐动增能,弹性为势零能，而,加，当形变完全消失时，系统的重新动达能到最大,研究碰撞过程,自主填空,【设计意图：

通过教师引导分析，学生自主归纳总结，让学生明弹性碰撞的两个过程，碰撞中动能变化和物体的弹性形变紧密相关。

】,v1,静止,1,mm,2,v2,2,根据动量守恒定律,弹性碰撞机械能守恒,碰撞后两个物体的速度,物体m1以速度v1与原来静止的物体m2发生弹性碰撞，碰撞后它们的速度分别为v1和v2。

用m1、m2、v1表示v1和v2的公式。

v1,mm,1,构建模型推导公式,讨论:

12,a.当m1m2时，v=0;v=v1,（质量相等，交换速度）,合作讨论,分析结论,（英国皇家学会悬赏征答的问题）,b.当m1m2时，v10;v20.（大碰小，一起跑）c.当m1m2时，v10;v20.（小碰大，要反弹）【设计意图：

教师的逐步引导让学生根据方程组求解出两球碰撞后的速度，培养学生的计算能力，学生讨论分析完成教材上的三个问题，正确回答了英国皇家学会悬赏征答的问题，体会到成功的喜悦，也与本节课的引入相呼应。

】,4.,1.如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v向A运,动并与弹簧发生碰撞，A、B,始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最,AA开始运动时BA的速度等于v时CB的速度等于零时DA和B的速度相等时,大的时刻是（D）,v,静止,B,A,1.AB系统动能损失最大的时刻，即弹性势能最大的时刻。

2.AB等速时，弹簧压缩最短，弹性势能最大。

v,B,A,教学过程,应用巩固,2.两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA1kg，mB2kg，vA6m/s，vB2m/s，当球A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（取两球碰撞前的运,动方向为正）（）,AvA5m/s，vB2.5m/svA2m/s，vB4m/svA4m/s，vB7m/sDvA7m/s，vB1.5m/s,A/,B,解析,碰撞后,1.碰撞前后动量守恒P=mAvA+mBvB=10kg.m/sPA=PB=PC=PD,=10kg.m/s,碰撞前,2.如碰撞后向同方向运动，则后面物体,的速度不能大于前面物体的速度即碰撞后：

A的速度减小，或反向，B的速度增大排除AD3.系统的总动能不能增加,排除C,B,合作探究,解决问题,碰撞需满足的三个条件：

3运动制约-合理，碰撞后，原来在前面的物体的速度一定增大，且原来在前面的物体的速度大于或等于原来在后面的物体的速度，即v前v后，否则碰撞没有结束,教学过程,提炼课题,教学过程,自然之美-物理学中的守恒定律,大到茫茫宇宙，小到神秘微观，平凡到日常生活，有着形形色色、风格迥异的碰撞现象，虽然它们的运动个性十足，但都遵守两条铁的纪律：

动量守恒和动能不增，这两条规律就两只无形的手，操纵和控制着事物发展的方向和进程，寻求大千世界变化中的不变量，找到它，我们就能掌握事物变化的规律，这也是物理学探寻未知世界基本的思想方法！

【设计意图：

让学生体会物理学中的守恒定律闪耀着自然美的光辉，每一条守恒定律都用极其简练的语言将内涵丰富的自然规律表述出来，表现出物理学的简洁美，呼应本节课的主题。

】,将A和B看作系统：

若在一光滑水平面上有两个质量分别为m1、m2的刚性小球A和B，以初速度v1、v2运动，若它们能发生碰撞（为一维弹性碰撞），碰撞后它们的速度分别为v1和v2分别是多大？

理论分析,教学过程课后延展,碰撞过程中系统动量守恒弹性碰撞中没有机械能损失【设计意图：

复习、巩固知识，发现、弥补不足；培养学生自觉学习的习惯和钻研精神；将课堂延伸，使学生将所学知识与方法再认识和升华，进一步促进学生认知结构内化】,教学资源与软件支撑融合说明,融合点一：

通过Flash动画模拟和实物实验相结合的方法将300多年前有人在英国皇家学会表演的实验把学生吸引到课堂中来，这个实验当时许多科学家百思不得其解，英国皇家学会悬赏征答，并且引发学生思考，激发学生学习的兴趣。

融合点二：

通过两个小视频播放非弹性碰撞和完全非弹性碰撞，让学生了解碰撞中的能量变化，明确碰撞的分类。

融合点三：

通过Flash动画将弹性碰撞和完全非弹性碰撞的实景、慢镜头、分步慢镜头呈现给学生，这里信息技术起到了传统教学手段无法替代的作用，直观，科学，易观察。

恳请各位评委老师多提宝贵意见！

衷心感谢大家,