1.3 动量守恒定律 教学设计-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

动量守恒定律 章节 人教版高中物理选择性必修一第一章第三节 课题 动量守恒定律 课时 1课时 课型 新授课 授课时间 教学内容分析 1. 课标解读 选择性必修课程 1.1.1 理解动量守恒定律，能用其解释生产生活中的有关现象。知道动量守恒定律的普适性。 1.1.2体会用动量守恒定律分析物理问题的方法，体会自然界的和谐与统一。 动量守恒是高中阶段物理学习中需要学生掌握的一种重要守恒思想，本节课要求学生理解动量守恒定律，并能明白其在物理情境中的普适性，与生活中的现象构造联系；同时，动量守恒定律作为高中阶段的重要守恒定律，要求学生能在具体物理情境中灵活运用动量守恒定律解决问题，并能够从中体会自然界的和谐统一。 2.教材分析 本节课内容选自人教版高中物理选择性必修一第一章第三节动量守恒定律。 在前两节已经认识了动量与冲量，并学习了动量定理，本节两个相互作用的物体的动量变化的情景引入，引导学生主动探究两物体作用前后的动量关系，认识到特定条件下动量守恒的成立，并从中体会动量守恒定律的普适性。 3.内容分析 本节是对动量的进一步认识，也是从一个新的视角对运动学问题进行思考。 在此之前学生们已学习了动量、动量定理、牛顿运动定律，这为过渡到本课题的学习起到了铺垫的作用。因此本课题的学习是一个结合牛顿运动定律从动量角度来分析动力学问题的非常好的例子。此外，由于动量守恒定律是一个普适性较高的运动定律，并且对于待问题的条件要求不高，掌握动量守恒定律，能为解决动力学问题提供更多思路，以及为后面学习弹性碰撞与非弹性碰撞等课题的奠定一个良好的基础，在整个教材中起到非常重要的作用。 学情分析 1、 前概念 部分学生可能存在错误的认知，可能会错误判断物体系统内物体作用前后的动量关系。通过公式推导，可以使其正确认识过程中的动量关系。 2、 已有知识基础 前两节学习了动量、冲量、动量定理，本节课的学习就是让学生对动量定理有更深刻的认识与理解。 学生通过之前的学习，已经对动量定理有了了解，能够在分析动力学情境中较为熟练地运用牛顿运动定律，所以在本节内容构建的物理情境中，学生能够自如地结合牛顿第三定律和动量定理分析问题。 在学生们探究得到动量守恒定律的过程中，应注意在运用理动量定理的时候，要时刻强调运用条件以及动量定理的具体内容，学生对于动量定理的掌握还不够，所以要尽量放慢节奏，讲解引导直到学生们听懂。 3、 已有能力基础 高二的学生具备一定的学习探究的能力，也有小组合作的意识，如果平铺直叙的讲，学生会觉得枯燥乏味，知识吸收少，所以在新课引入环节可以利用北京冬奥会的冰壶比赛引入新课，物理情景的探究环节可以让学生通过小组合作的形式用已学过的知识从多种视角解决同一问题，引入课堂。 生活经验 对冰壶、台球等运动有过了解 学习经验 概念规律 对运动和力的关系已有了比较深刻的理解，可以用从力与运动、能量等多种角度解决动力学的问题 思想方法 了解新的理论需要从模型探究分析出发 习惯于解决高度模型化的问题 探究能力 具备一定的观察分析能力 教学目标 物理观念与物理知识 学会运用动量定理分析问题，通过公式推导理解动量守恒定律 会运用动量守恒定律定律分析生活中有关现象，解决实际问题 认识动量守恒定律的普适性 科学思维与探究 通过冰壶运动的情景导入，提升观察分析、提炼物理模型能力 通过对“只受内力的两个相互作用的物体”的模型的分析，培养学生结合已有知识推导分析关键定律的思维能力 培养学生基于对动量守恒定律的理解，对生活具体现象提出合理的理论并有解释问题的能力 培养学生小组合作交流思想，建立合作意识 科学态度与责任 通过学习动量守恒定律，加深学生对运动学问题的理解，拓宽思维，从新的视角看待问题，激发学生的好奇心和求知欲 可以用所学的理论解释生活中的问题，建立探索自然的意识 通过冰壶运动等实例，培养学生的探索生活本质的意识和民族自豪感 教学重点 通过公式推导，得到动量守恒定律 运用动量守恒定律解决问题的一般步骤 教学难点 动量守恒定律的条件判断与具体运用 教学手段 教学资源 PPT课件、视频 教学方法 教法 问答法 讲授法 学法 讨论法 练习法 教学过程 环节 教师活动 学生活动 设计意图 创设情景 引入新课 1. 引入：在北京冬奥会中，最先拉开帷幕的冰壶运动开始走进了大家的视野，在冰壶比赛中蕴含着很多物理知识。 （由此引入探究冰壶碰撞的模型） 2.教师播放冰壶比赛中冰壶撞击的比赛视频。 学生观看视频 通过学生在生活中熟悉的例子可以使学生快速融入课堂并激发学生学习的兴趣，有相关兴趣的学生更有学习的欲望。 情景探究 新课讲授 1.引导学生思考：视频中两个冰壶碰撞，前一个冰壶碰撞到静止的后一个冰壶后停下，后一个冰壶获得怎样的速度（同一条直线上、无外力作用，碰撞过程短暂的物理模型）？ 教师组织学生小组讨论，用多种方法得到答案（运动学知识、能量知识、动量定理）。 2.引导学生延伸思考二者作用前后动量关系，并提出更普遍的模型，引导学生从动量定理出发探究过程前后动量问题，并重点指出模型条件（无外力）。 3.组织学生推导作用后的动量，并与作用前的动量进行比较，引导学生发现规律 4.引导学生总结出动量守恒定律，并给出系统、内力、外力等的定义。 5.提出问题：既然许多问题可以通过牛顿运动定律解决，为什么还要研究动量守恒定律？请学生思考讨论并回答问题。总结动量守恒定律的普适性。 1.思考并分组求解冰壶模型问题 （1）牛顿运动定律与运动学公式 （2）动能定理与能量守恒思想 （3）动量定理 2.思考教师进一步提出的模型，并用动量定理探究系统前后的动量变化，在教师引导下比较，提出动量守恒定律。 3.学生思考并总结出动量守恒定律研究的必要性 通过观看视频引发学生思考，从生活情景中构建物理情景，可以培养学生从生活联系物理的习惯，同时激发学生探究的兴趣。 通过问答法层层递进，引导学生思考并构建物理模型，并在教师引导下运用动量定理分析模型，巩固已学知识加深记忆，同时深入理解动量守恒定律及其条件。 问题分析 课堂总结 1. 具体例题分析练习 1.1 碰撞后结合的物理问题（教科书例题1） 1.2 火箭炸裂碎片速度求解问题（教科书例题2） 1.3 内力的其他形式问题（弹簧连接） 1.4 水平方向、竖直方向上的动量守恒定律问题（结合运动的合成与分解） 2. 通过例题讲解分析，对动量守恒定律的运用条件深入理解，熟悉运用动量守恒定律解题的解题步骤 3. 作业布置 板书设计 动量守恒定律 1、 动量守恒定律 动量守恒定律：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。这就是动量守恒定律 1 条件：不受外力/外力矢量和为0 2 系统：由两个（或多个）相互作用的物体构成的整体为一个力学系统 3 内力与外力 2、 动量守恒定律的解题步骤 1 确定条件是否适用 2 确定碰撞前后的动量表达式 3 代入具体参量求出所需参量 3、 动量守恒定律的普适性 1 只涉及过程始末——简化问题 2 高速、微观领域仍然适用 学科网（北京）股份有限公司 $$