1.3 动量守恒定律 教学设计-2025-2026学年高二上学期物理粤教版选择性必修第一册

《动量守恒定律》教学设计

【课题】动量守恒定律

【教学时间】40分钟

【教学对象】高二（下）

【教材】高中物理选择性必修一第一章第三节

【教学内容分析】

1． 本节在教材中的地位和作用

《动量守恒定律》是本章重点内容，起到承上启下的作用，直接为下一节《动量守恒定律的应用》奠定基础．教材既要求学生经历由牛顿第二定律推导出动量守恒定律的过程，锻炼其科学推理的能力，也要求学生经历使用实验对动量守恒定律进行探究和验证的过程，这是因为动量守恒定律虽然可以从牛顿运动定律推导，但相比牛顿运动定律更具有普适性，在高速微观等现代物理领域中依然正确，是一条名副其实的实验定律．学生学习完动量守恒定律后，对物理观念中的守恒观会有更深刻的体会，对生产生活乃至宇宙万物中的相互作用有更高层次的理解．

2．课程标准对本节的要求

内容要求：通过理论推导和实验，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．

教学提示：通过探究碰撞过程中的守恒量，进一步发展学生运动与相互作用的观念和能量观念，使其了解动量守恒定律具有适用范围和条件．通过实验探究和理论推导，让学生经历探究论证过程，培养探究精神及实事求是的科学态度．

学业要求：能从理论推导和实验验证的角度，理解动量守恒定律，深化对物体之间相互作用规律的理解．会用系统的思想和守恒的思想分析物理问题．能恰当使用证据说明自己的观点，质疑他人的观点．能从运动定律、动量守恒、能量守恒等不同角度思考物理问题．通过对动量守恒定律等内容的学习，认识到物理规律的内在一致性和适用范围，认识到物理研究是建立在观察和实验基础上的一项创造性工作，在研究中必须坚持实事求是的态度．

3．教材内容安排

本节教材在内容上首先从动量定理本身的理解，即只要物体所受的合力为零则动量不变，推理到只要系统所受合外力为零，则系统的总动量保持不变．接下来构建系统所受合外力为零的简化情景，让学生经历从牛顿运动定律推导出系统动量守恒定律的结果．最后利用

教材上的两钢球碰撞后进行平抛运动的实验来验证动量守恒．

4．教材的特点

（1）体现模型建构与科学推理中的科学思维．

（2）重视实验验证．

（3）重视理论推导与实验验证的有机统一．

5．对教材的处理

教学中承上启下用动量定理推导出动量守恒定律，再利用实验进行验证，能培养学生模型建构、科学推理、质疑创新等科学思维．但动量守恒定律在历史上是由物理学家基于多次探究实验结果基础上经过一系列的推理和论证，最终确定下来的，是一条名副其实的实验定律．故在本节课，如果学生经历问题——证据——解释——交流的科学探究过程，在此基础上进行推理论证，与本节课的内容有机结合，就能让学生对动量守恒定律有更加深刻的理解，提升学生的迁移能力、实践能力和创新意识，培养其勇于探索、积极合作、善于思考等科学精神．所以本设计对教材的内容进行了顺序及思路的调整．主要包括：①不以动量定理作为引入，而以生活情景——牛顿摆引入新课．②从情景中挖掘问题，引导学生基于问题设计实验，探究物体相互作用中的守恒量．③利用教材中提供的验证动量守恒定律的实验作为主要探究实验，但不让学生直接从教材中获得实验方案，而是经历思考和借鉴，一步一步设计出类似教材的实验设计方案，根据教材方案进行分析调整，收集数据，得出结论．④引导学生利用动量定理对结论进行解释，与同学合作交流，讨论动量守恒定律的边界条件．⑤通过教材的课后习题2、习题3，让学生对应用动量守恒定律及其边界条件进一步加深理解．

【学情分析】

1．学生的知识基础

学生经历了高一、高二的学习，已经掌握物理中的一些守恒观念．在本节课之前学习了动量定理，为理论推导动量守恒定律奠定了基础．在实验探究上，已经有一定的实验设计和实验操作能力．

2．学生的心理特点

对于实验设计和实验操作，学生有较强的好奇心与动手欲望．对于理论推导方面，学生具备从已知知识到未知知识的认知需求．

3．学生的认知特点与困难

学生虽然具备一定的实验探究能力，但是对自主设计实验，解决较复杂的实验难题还缺

乏经验．从动量定理推导出动量守恒定律的过程中，学生可能较难对实际情景进行抽象概括，需要教师的引导，对所得动量守恒定律的边界条件在实际问题中难以把握．

【教学目标】

1．物理观念

通过对动量守恒定律的逐步学习、系统反思和迁移应用，促进学生对动量守恒定律性质及其适用条件的认识与理解，明确其适用范围及应用条件．

2．科学思维

通过在探究实验得到系统动量守恒的结论基础上，引导学生使用证据进行论证，在论证过程中，引导学生学会对系统进行分解，对单体的进行动量定理的研究后，再研究系统整体的规律，让学生学会构建系统动量守恒物理模型的方法，提高学生综合分析的能力．

3．科学探究

通过探究相互作用下系统的守恒量实验，学生经历设计实验探究方案、操作实验、观察测量、处理实验数据、分析实验误差、评估实验结果等过程，领悟物理学的思想与方法，提高科学探究能力．

4．科学态度与责任

通过探究相互作用下系统的守恒量实验，培养学生学习物理、探索自然的兴趣和实事求是的精神．

【教学重点】

引导学生设计实验进行探究，根据实验数据分析得出结论，抽象概括出动量守恒定律．从理论上推导出动量守恒定律，讨论其性质及其适用范围．

【教学难点】

设计实验方案和明确动量守恒定律的条件是本节课教学的最难之处．

【教学理念与策略】

1．教学理念

坚持以“学生为主体，教师为主导”的教学方法，以实际情境引入，以科学探究为过程，以科学思维提升为阶梯，以走向生产生活为目的，培养学生的物理核心素养．

2．教学组织形式

分组实验探究与全班讨论交流．

3．教学方法