3 动量守恒定律 （表格式教学设计）物理人教版2019选择性必修第一册

该高中物理教学设计聚焦动量守恒定律的内涵、条件、推导及应用，通过播放冰壶碰撞视频导入，引导学生回顾动量定理，思考两物体相互作用的动量变化，搭建前后知识联系的学习支架。 资料紧扣新课标核心素养，以理论推导培养科学思维，实验探究强化科学探究能力，结合“胸口碎大石”等生活实例深化物理观念与科学态度。采用“五步法”解题模型，助力学生掌握系统选取与条件判断，提升应用能力，便于教师高效教学。

第3节 动量守恒定律 （教学设计） 年级 高二年级 学科 物理 教师 课题 第1节 动量守恒定律 教学 目标 物理观念 1.理解动量守恒定律的内容和适用条件； 2.掌握动量守恒定律的表达式； 3.认识动量守恒定律的普适性。 科学思维 1.通过动量定理推导动量守恒定律； 2.运用系统思维分析物理问题； 3.通过分类讨论解决复杂情境问题。 科学探究 1.通过实验现象探究动量守恒规律； 2.运用动量守恒定律解决碰撞问题； 3.通过案例分析验证动量守恒条件。 科学态度 与责任 1.通过动量守恒定律认识自然界的对称美； 2.培养严谨的系统分析方法； 3.增强模型建构和科学推理能力。 教学重难点 教学重点： 1.动量守恒定律的内涵与条件； 2.动量守恒定律的推导过程； 3.动量守恒定律的应用方法。 教学难点： 1.动量守恒条件的准确判断； 2.动量守恒定律的矢量性处理； 3.复杂情境中的模型建构。 教学过程 教师活动 学生活动 教学引入 【情境导入】 播放冰壶碰撞视频，提出问题："碰撞前后动量之和是否不变？" ；引导学生回顾动量定理，思考两个物体相互作用时的动量变化。 学生观察冰壶碰撞视频，思考动量变化规律。 新课讲授 一、两个物体的动量改变 【理论推导】 1.从动量定理和牛顿第三定律出发推导、分析3个具体问题； 问题1：两个小球相撞后，它们的动量是否变化？动量改变的原因是什么？ 问题2：碰后各自动量改变了多少？动量的改变量有什么关系？ 问题3：碰撞前后满足动量之和不变的两个物体的受力情况是怎样？ 2.引入系统、内力、外力概念； 3.得出动量守恒条件：∑F外=0。 自主阅读教材，参与推导过程，理解系统概念。 新课讲授 二、动量守恒定律 【概念建立】 明确动量守恒定律的三种表达式。讲解定律内容: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。 【条件分析】 讲解四种条件情况： 1.系统不受外力(理想条件)； 2.系统受到外力，但外力的合力为零(实际条件)； 3.系统所受合外力不为零，但内力>>外力，且作用时间极短（如爆炸、碰撞等)，外力相对来说可以忽略不计，因而系统动量近似守恒；(近似条件)； 4.系统所受合外力虽然不为零，但某方向上不受外力（或该方向合力为0），则该方向动量守恒。（某方向动量守恒，系统动量实际不一定守恒）(单向条件)。 【实例分析】 分析斜面-滑块系统的动量守恒情况，通过思考在光滑水平面的车上有一辆平板车，一个人站在车上用铁锤敲打车的左端.在连续的敲打下,这辆车能持续地向右运动吗?并说明理由。 【解题方法】 讲解教材例题：在列车编组站里，一辆 m1 = 1.8×104 kg 的货车在平直轨道上以 v1 = 2 m/s 的速度运动，碰上一辆 m2 = 2.2×104kg 的静止货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，求货车碰撞后的运动速度。 归纳"五步法"：1.找系统和过程；2.受力分析判断条件； 3.规定正方向；4.列方程；5.求解分析。 分析不同情境，判断动量是否守恒；掌握解题步骤，应用动量守恒定律 新课讲授 三、动量守恒定律的普适性 【规律总结】 1.适用于正碰、斜碰等各种相互作用； 2.适用于宏观、微观各个领域； 3.是独立的实验规律。 【对比分析】 对比动量守恒与机械能守恒的异同。 理解动量守恒定律的广泛适用性 课 堂 练 习 课 堂 练 习 【例1】甲、乙两人静止在冰面上，突然两人掌心相碰互推对方，互推过程中两人相互作用力远大于冰面对人的摩擦力，若两人与冰面间的动摩擦因数相等，下列说法正确 的是( B ) A.若 m甲>m乙 ，则在互推的过程中，甲对乙的冲量大于乙对甲的冲量 B.无论甲、乙质量关系如何，在互推过程中，甲、乙两人动量变化量大小相等 C.若 m甲>m乙 ，则分开瞬间甲的速率大于乙的速率 D.若 m甲>m乙，则分开后乙先停下来 【例2】（多选）“胸口碎大石”是民间杂耍的常见节目（危险节目，请勿模仿）.其原理如图所示，皮囊 A 放置在水平地面上，上面压着一块质量 M=54 kg的石板，质量 m=6 kg 的铁锤以 v0=5 m/s 的速度竖直向下砸中石板，碰撞时间极短，铁锤与石板瞬间达到共同速度，且向下匀变速运动 2 cm 减速到零，忽略手持锤的作用力，取重力加速度 g=10m/s^2 .则( AD ) A.铁锤与石板碰后瞬间达到的共同速度为 0.5 m/s B.铁锤与石板碰撞过程损失的机械能为 75 J C.碰后向下减速到零的过程，皮囊 A 对石板做的总功为 −7.5 J D.碰后向下减速到零的过程，皮囊 A 对石板的冲量大小为 78 N⋅s 【例3】（多选）如图所示，在光滑的水平桌面上有体积相同的两个小球 A、 B，质量分别为 m=0.1 kg和 M=0.3 kg，两小球中间夹着一根压缩的轻弹簧，原来处于静止状 态，同时放开 A、 B球和弹簧，已知 A球脱离弹簧时的速度为 6 m/s，接着 A球进 入与水平桌面相切、半径为 0.5 m的竖直面内的光滑半圆形固定轨道内运动， PQ为 竖直半圆形轨道的直径， g=10 m/s^2，下列说法正确的是( AC ) A. A球脱离弹簧时 B球获得的速度大小为 2 m/s B.弹簧弹开过程，弹力对 A球的冲量大小为 0.2 N⋅s C. A球从 P点运动到 Q点过程中所受合外力的冲量大小为 1 N⋅s D.弹簧储存的弹性势能为 1.8 J 板 书 设 计 第3节 动量守恒定律 一、内容 系统不受外力或∑F外=0时，总动量保持不变 二、表达式 1.p₁+p₂=p₁′+p₂′ 2.Δp=0 3.Δp₁=-Δp₂ 三、适用条件 1.理想条件 2.实际条件 3.近似条件 4.单向条件 四、解题步骤 找→析→定→列→解 课 堂 小 结 作 业 布 置 1.完成教材课后练习题； 2.完成课件中的例题分析； 3.设计一个验证动量守恒的实验方案。 教 学 反 思 本节课动量守恒定律的推导过程学生理解较好，但在实际应用中对于系统的选取和条件的判断仍存在困难。火箭爆炸问题的分类讨论对学生思维要求较高，需要加强训练。下次教学可增加更多生活实例，如气球反冲、滑冰推手等，帮助学生建立直观认识。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $