【正文】 高中物理選修 35 全套教案（人教版） [優(yōu)秀范文五篇 ] 第一篇：高中物理選修 35全套教案（人教版） 16． 1 實(shí)驗(yàn)：探究碰撞中的不變量★新課標(biāo)要求（一）知識與技能 明確探究碰撞中的不變量的基本思路． 掌握同一條直線上運(yùn)動的兩個物體碰撞前后的速度的測量方法． 掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法．（二）過程與方法 學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，設(shè)計實(shí)驗(yàn)，完成某種規(guī)律的探究方法。 學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行猜測、探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法。 （三）情感、態(tài)度與價值觀 通過對實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生積極主動思考問題的習(xí)慣，并鍛煉其思考的全面性、準(zhǔn)確性與邏輯性。 通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與處理，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，能使學(xué)生靈活地運(yùn)用科學(xué)方法來研究問題，解決問題，提高創(chuàng)新意識。 在對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的猜測過程中，提高學(xué)生合作探究能力。 在對現(xiàn)象規(guī)律的語言闡述中，提高了學(xué)生的語言表達(dá)能力，還體現(xiàn)了各學(xué)科之間的聯(lián)系，可引伸到各事物間的關(guān)聯(lián)性，使自己溶入社會。 ★教學(xué)重點(diǎn)碰撞中的不變量的探究★教學(xué)難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理．★教學(xué)方法教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生 自主實(shí)驗(yàn)，討論、交流學(xué)習(xí)成果。 ★教學(xué)用具： 投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備； 完成該實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材，如氣墊導(dǎo)軌、滑塊等★課時安排1 課時★教學(xué)過程（一）引入新課課件演示： （ 1）臺球由于兩球碰撞而改變運(yùn)動狀態(tài)。 （ 2）微觀粒子之間由于相互碰撞而改變狀態(tài)，甚至使得一種粒子轉(zhuǎn)化為其他粒子．師：碰撞是日常生活、生產(chǎn)活動中常見的一種現(xiàn)象，兩個物體發(fā)生碰撞后，速度都發(fā)生變化．師：兩個物體的質(zhì)量比例不同時，它們的速度變化也不一樣．師：物理學(xué)中研究運(yùn)動過程中的守恒量具有特別重要的意義，本節(jié)通過實(shí)驗(yàn)探究碰撞過程中的什 么物理量保持不變（守恒）．（二）進(jìn)行新課 1．實(shí)驗(yàn)探究的基本思路 1． 1 一維碰撞師：我們只研究最簡單的情況 —— 兩個物體碰撞前沿同一直線運(yùn)動，碰撞后仍沿同一直線運(yùn)動．這種碰撞叫做一維碰撞．課件：碰撞演示如圖所示， A、 B 是懸掛起來的鋼球，把小球 A 拉起使其懸線與豎直線夾一角度 a，放開后 A 球運(yùn)動到最低點(diǎn)與 B 球發(fā)生碰撞，碰后 B 球擺幅為β角．如兩球的質(zhì)量 mA=mB，碰后 A 球靜止， B 球擺角β =α，這說明 A、 B 兩球碰后交換了速度； 如果 mAmB，碰后 A、 B兩球一起向右擺動； 如果 mAF 外的條件） 2．碰撞過程中，物體沒有宏觀 的位移，但每個物體的速度可在短暫的時間內(nèi)發(fā)生改變． 3．碰撞過程中，系統(tǒng)的總動能只能不變或減少，不可能增加．提問：碰撞中，總動能減少最多的情況是什么？（在發(fā)生完全非彈性碰撞時總動能減少最多）熟練掌握碰撞的特點(diǎn)，并解決實(shí)際的物理問題，是學(xué)習(xí)動量守恒定律的基本要求．（二）進(jìn)行新課 1．展示投影片 1，內(nèi)容如下： 如圖所示，質(zhì)量為 M 的重錘自 h 高度由靜止開始下落，砸到質(zhì)量為 m的木楔上沒有彈起，二者一起向下運(yùn)動．設(shè)地層給它們的平均阻力為 F，則木楔可進(jìn)入的深度 L 是多少？組織學(xué)生認(rèn)真讀題，并給三分鐘時間思考．（ 1）提問學(xué)生解題 方法，可能出現(xiàn)的錯誤是：認(rèn)為過程中只有地層阻力 F 做負(fù)功使機(jī)械能損失，因而解之為 Mg（ h+L） +mgLFL=0．將此結(jié)論寫在黑板上，然后再組織學(xué)生分析物理過程．（ 2）引導(dǎo)學(xué)生回答并歸納：第一階段， M 做自由落體運(yùn)動機(jī)械能守恒． m 不動，直到 M開始接觸 m 為止．再下面一個階段， M與 m 以共同速度開始向地層內(nèi)運(yùn)動．阻力 F做負(fù)功，系統(tǒng)機(jī)械能損失．提問：第一階段結(jié)束時， M有速度，而 m 速度為零。下一階段開始時， M 與 m 就具有共同速度，即 m的速度不為零了，這種變化是如何實(shí)現(xiàn)的呢？引導(dǎo)學(xué)生分析出來，在上述前后兩個階段中間，還有一 個短暫的階段，在這個階段中， M 和 m發(fā)生了完全非彈性碰撞，這個階段中，機(jī)械能（動能）是有損失的．（ 3）讓學(xué)生獨(dú)立地寫出完整的方程組．第一階段，對重錘有： 第二階段，對重錘及木楔有 Mv+0=（ M+m）．第三階段，對重錘及木楔有（ 4）小結(jié)：在這類問題中，沒有出現(xiàn)碰撞兩個字，碰撞過程是隱含在整個物理過程之中的，在做題中，要認(rèn)真分析物理過程，發(fā)掘隱含的碰撞問題． 2．展示投影片 2，其內(nèi)容如下： 如圖所示，在光滑水平地面上，質(zhì)量為 M 的滑塊上用輕桿及輕繩懸吊質(zhì)量為 m的小球，此裝置一起以速度 v0 向右滑動．另一質(zhì)量也為 M 的滑塊 靜止于上述裝置的右側(cè)．當(dāng)兩滑塊相撞后，便粘在一起向右運(yùn)動，則小球此時的運(yùn)動速度是多少？組織學(xué)生認(rèn)真讀題，并給三分鐘思考時間．（ 1）提問學(xué)生解答方案，可能出現(xiàn)的錯誤有：在碰撞過程中水平動量守恒，設(shè)碰后共同速度為 v，則有（ M+m） v0+0＝（ 2M+m） v．解得，小球速度（ 2）教師明確表示此種解法是錯誤的，提醒學(xué)生注意碰撞的特點(diǎn)：即宏觀沒有位移，速度發(fā)生變化，然后要求學(xué)生們尋找錯誤的原因．（ 3）總結(jié)歸納學(xué)生的解答，明確以下的研究方法： ①碰撞之前滑塊與小球做勻速直線運(yùn)動，懸線處于豎直方向．②兩個滑塊碰撞時間極其短 暫，碰撞前、后瞬間相比，滑塊及小球的宏觀位置都沒有發(fā)生改變，因此懸線仍保持豎直方向．③碰撞前后懸線都保持豎直方向，因此碰撞過程中，懸線不可能給小球以水平方向的作用力，因此小球的水平速度不變．④結(jié)論是：小球未參與滑塊之間的完全非彈性碰撞，小球的速度保持為 v0．（ 4）小結(jié)：由于碰撞中宏觀無位移，所以在有些問題中，不是所有物體都參與了碰撞過程，在遇到具體問題時一定要注意分析與區(qū)別． 3．展示投影片 3，其內(nèi)容如下： 在光滑水平面上，有 A、 B兩個小球向右沿同一直線運(yùn)動，取向右為正，兩球的動量分別是 pA=5kgm/s， pB=7kgm/s，如圖所示．若能發(fā)生正碰，則碰后兩球的動量增量△ pA、△ pB 可能是 （） A．△ pA=3kgm/s； △ pB=3kgm/sB．△ pA=3kgm/s； △ pB=3kgm/sC．△ pA=10kgm/s； △ pB=10kgm/sD．△ pA=3kgm/s； △ pB=3kgm/s組織學(xué)生認(rèn)真審題．（ 1）提問：解決此類問題的依據(jù)是什么？在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上總結(jié)歸納為： ①系統(tǒng)動量守恒； ②系統(tǒng)的總動能不能增加； ③系統(tǒng)總能量的減少量不能大于發(fā)生完全非彈性碰撞時的能量減少量； ④碰撞中每個物體動量的增量方向一定與受力方向相同； ⑤如碰撞后向同方向運(yùn)動，則后面物體的速度不能大于前面物體的速度．（ 2）提問：題目僅給出兩球的動量，如何比較碰撞過程中的能量變化？幫助學(xué)生回憶的關(guān)系。 （ 3）提問：題目沒有直接給出兩球的質(zhì)量關(guān)系，如何找到質(zhì)量關(guān)系？要求學(xué)生認(rèn)真讀題，挖掘隱含的質(zhì)量關(guān)系，即 A 追上 B 并相碰撞，所以，即，（ 4）最后得到正確答案為 A． 4．展示投影片 4，其內(nèi)容如下： 如圖所示，質(zhì)量為 m 的小球被長為 L 的輕繩拴住，輕繩的一端固定在O 點(diǎn)，將小球拉到繩子拉直并與水平面成θ角的位置上，將小球由 靜止釋放，則小球經(jīng)過最低點(diǎn)時的即時速度是多大？組織學(xué)生認(rèn)真讀題，并給三分鐘思考時間．（ 1）提問學(xué)生解答方法，可能出現(xiàn)的錯誤有：認(rèn)為輕繩的拉力不做功，因此過程中機(jī)械能守恒，以最低點(diǎn)為重力勢能的零點(diǎn)，有得（ 2）引導(dǎo)學(xué)生分析物理過程．第一階段，小球做自由落體運(yùn)動，直到輕繩位于水平面以下，與水平面成θ角的位置處為止．在這一階段，小球只受重力作用，機(jī)械能守恒成立．下一階段，輕繩繃直，拉住小球做豎直面上的圓周運(yùn)動，直到小球來到最低點(diǎn)，在此過程中，輕繩拉力不做功，機(jī)械能守恒成立．提問：在第一階段終止的時刻，小球的瞬時速度 是什么方向？在下一階段初始的時刻，小球的瞬時速度是什么方向？在學(xué)生找到這兩個速度方向的不同后，要求學(xué)生解釋其原因，總結(jié)歸納學(xué)生的解釋，明確以下觀點(diǎn)： 在第一階段終止時刻，小球的速度豎直向下，既有沿下一步圓周運(yùn)動軌道切線方向（即與輕繩相垂直的方向）的分量，又有沿軌道半徑方向（即沿輕繩方向）的分量．在輕繩繃直的一瞬間，輕繩給小球一個很大的沖量，使小球沿繩方向的動量減小到零，此過程很類似于懸掛輕繩的物體（例如天花板）與小球在沿繩的方向上發(fā)生了完全非彈性碰撞，由于天花板的質(zhì)量無限大（相對小球），因此碰后共同速度趨向于零．在這個過程中，小球沿繩方向分速度所對應(yīng)的一份動能全部損失了．因此，整個運(yùn)動過程按機(jī)械能守恒來處理就是錯誤的．（ 3）要求學(xué)生重新寫出正確的方程組．．解得（ 4）小結(jié)：很多實(shí)際問題都可以類比為碰撞，建立合理的碰撞模型可以很簡潔直觀地解決問題．下面繼續(xù)看例題． 5．展示投影片 5，其內(nèi)容如下： 如圖所示，質(zhì)量分別為 mA 和 mB 的滑塊之間用輕質(zhì)彈簧相連，水平地面光滑． mA、 mB 原來靜止，在瞬間給 mB 一很大的沖量，使 mB 獲得初速度 v0，則在以后的運(yùn)動中，彈簧的最大勢能是多少？在學(xué)生認(rèn)真讀題后，教師引導(dǎo)學(xué)生討論．（ 1） mA、 mB 與彈簧所構(gòu)成的系統(tǒng)在下一步運(yùn)動過程中能否類比為一個 mA、 mB 發(fā)生碰撞的模型？（因系統(tǒng)水平方向動量守恒，所以可類比為碰撞模型）（ 2）當(dāng)彈性勢能最大時，系統(tǒng)相當(dāng)于發(fā)生了什么樣的碰撞？（勢能最大，動能損失就最大，因此可建立完全非彈性碰撞模型）經(jīng)過討論，得到正確結(jié)論以后，要求學(xué)生據(jù)此而正確解答問題，得到結(jié)果為（三）課堂小結(jié)教師活動：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請同學(xué)評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。 學(xué)生活動：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上 的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。 點(diǎn)評：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。 教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識框架。 （四）作業(yè)“問題與練習(xí)” 1～ 5題★教學(xué)體會思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學(xué)的根本； 親自實(shí)踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開了思維方法和實(shí)踐活動，物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。 ★教學(xué)資料一維彈性碰撞的普適性結(jié)論新課標(biāo)人教版選修 35第 15頁討論了一維彈性碰撞中的一種特殊情況（運(yùn)動的物體撞擊靜止的物體），本文旨在在此基礎(chǔ)之上討論一般性情況，從而總結(jié)出普遍適用的一般性結(jié)論。 在一光滑水平面上有兩個質(zhì)量分別為、的剛性小球 A和 B，以初速度、運(yùn)動，若它們能發(fā)生碰撞（為一維彈性碰撞），碰撞后它們的速度分別為和。我們的任務(wù)是得出用、表達(dá)和的公式。 、是以地面為參考系的，將 A和 B看作系統(tǒng)。 由碰撞過程中系統(tǒng)動量守恒，有①有彈性碰撞中沒有機(jī)械能損失，有②由①得由②得將上兩式左右相比，可得即 或③碰撞前 B 相對于 A 的速度為，碰撞后 B 相對于 A 的速度為，同理碰撞前 A 相對于 B 的速度為，碰撞后 A 相對于 B的速度為，故③式為或，其物理意義是： 碰撞后 B 相對于 A 的速度與碰撞前 B相對于 A的速度大小相等，方向相反； 碰撞后 A 相對于 B 的速度與碰撞前 A相對于 B的速度大小相等，方向相反； 故有 [結(jié)論 1]對于一維彈性碰撞，若以其中某物體為參考系，則另一物體碰撞前后速度大小不變，方向相反（即以原速率彈回）。 聯(lián)立①②兩式，解得④⑤下面我們對幾種情況下這兩個式子的結(jié)果做些分析。 ●若，即兩個物體質(zhì)量相等，表示碰后 A的速度變?yōu)?， B 的速度變?yōu)椤? 故有 [結(jié)論 2]對于一維彈性碰撞，若兩個物體質(zhì)量相等，則碰撞后兩個物體互換速度（即碰后 A 的速度等于碰前 B 的速度，碰后 B 的速度等于碰前 A 的速度）。 ●若，即 A 的質(zhì)量遠(yuǎn)大于 B 的質(zhì)量這時。根據(jù)④、⑤兩式，有，表示質(zhì)量很大的物體 A（相對于 B而言）碰撞前后速度保持不變。 ⑥●若，即 A 的質(zhì)量遠(yuǎn)小于 B 的質(zhì)量這時。根據(jù)④、⑤兩式，有，表示質(zhì)量很大的物體 B（相對于 A而言）碰撞前后速度保持不變。 ⑦綜合⑥⑦，可知： [結(jié)論 3]對于一維彈性碰撞，若其中某物體的質(zhì)量遠(yuǎn)大于另一物體的質(zhì)量，則質(zhì)量大的物體碰撞前后速度保持不變。 至于質(zhì)量小的物體碰后速度如何，可結(jié)合 [結(jié)論 1]和 [結(jié)論 3]得出。 以為例，由 [結(jié)論 3]可知，由 [結(jié)論 1]可知，即，將代入，可得，與上述所得一致。 以上結(jié)論就是關(guān)于一維彈性碰撞的三個普適性結(jié)論。 [練習(xí) ]如圖所示，乒乓球質(zhì)量為 m，彈性鋼球質(zhì)量為 M（ Mm），它們一起自高度 h 高處自由下落，不計空氣阻力，設(shè)地面上鋪有彈性鋼板，球與鋼板之間的碰撞及乒乓球與鋼球之間的碰撞均為彈性碰撞，試計算鋼球著地后乒乓球能夠 上升的最大高度。 解析： 乒乓球和彈性鋼球自狀態(tài) 1 自由下落，至彈性鋼球剛著地（狀態(tài) 2）時，兩者速度相等則彈性鋼球跟彈性鋼板碰撞后瞬間（狀態(tài) 3），彈性鋼球速率仍為 v，方向變?yōu)樨Q直向上緊接著，彈性鋼球與乒乓球碰，碰后瞬間（狀態(tài) 4）乒乓球速率變?yōu)?v′由 [結(jié)論 3]可知，彈性鋼球與乒乓球碰后彈性鋼球速度保持不變（速率仍為 v，方向?yàn)樨Q直向上）； 由 [結(jié)論 1]可知，彈性鋼球與乒乓球碰前瞬間（狀態(tài) 3）乒乓球相對于彈性鋼球的速度為 2v，方向?yàn)樨Q直向下，彈性鋼球與乒乓球碰后瞬間（狀態(tài) 4）乒乓球相對于彈性鋼球的速度為 2v，方向?yàn)?豎直向上。 則 v′ =3v 由得 16． 5 反沖運(yùn)動火箭新課標(biāo)要求 1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（ 1）探究物體彈性碰撞的一些特點(diǎn)。知道彈性碰撞