第1章 动量守恒定律 章末素养能力提升（正文）（Word版）-【未来密码】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册关键能力提升同步学案（人教版）

该高中物理导学案以动量、冲量、动量定理及动量守恒定律为核心，围绕关键能力与核心素养提升目标，通过考情揭秘明确考查要点，直击能力分层设计学习任务，结合碰撞、反冲等模型建构与实验探究，构建从概念理解到综合应用的递进式学习路径。 亮点在于“模型建构+实验探究”的单元设计，如通过v-t图像分析碰撞问题培养科学思维，设计平抛运动法验证动量守恒定律提升科学探究能力。每个探究配典例与对标训练，助力学生深度学习，为教师实施分层教学提供系统指导。

章末素养能力提升 【定标—核心素养】 关键能力与核心素养 考情揭秘 直击能力 定标素养 基本考查点 基本概念：动量、冲量、动量与动能的区别； 核心定律与定理：动量定理、动量守恒定律； 核心模型与应用：碰撞模型、爆炸与反冲模型、“一动碰一静”模型. 1. 理解动量、冲量、动量定理、动量守恒定律的基本概念和原理. 2. 知道动量定理适用于变力情况，会用极限思想理解变力冲量的求解过程. 3. 能够通过F－t图像求某力的冲量；通过F合－t图像求合力的冲量或动量的变化量. 4. 能提出与碰撞前后的动量测量及对实验造成影响等相关的物理问题；能设计验证动量守恒定律的实验方案并进行交流论证；能分析数据验证动量守恒定律，能对实验误差及误差产生的原因进行分析. 5. 了解生产生活中应用动量定理、动量守恒定律、反冲运动等实例，进一步提高学习物理的兴趣，加强对科学本质的认识. 1. 形成关于“运动与相互作用”和“能量”的综合性、守恒性观念. 2. 运用模型建构、科学推理、批判性思维等方法解决物理问题,能将实际问题抽象为“碰撞模型”、“反冲模型”、“人船模型”、“弹簧模型”等. 3. 实验设计能力：理解并能设计“验证动量守恒定律”的实验（如使用气垫导轨、平抛运动法等）。数据处理能力：能测量物体的质量、速度（通过时间、位移间接测量），并处理实验数据，验证 m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁’+ m₂v₂’ 是否在误差范围内成立。误差分析能力：能分析实验中产生误差的主要原因（如摩擦力、空气阻力、测量误差等），并提出改进方案。交流评估能力：能撰写实验报告，清晰表达实验过程、数据和结论，并能对他人的实验方案和结果进行评价。. 4. 认识科学·技术·社会·环境（STSE）的关系，具有严谨认真、实事求是的科学态度. 重点及难点 动量定理的应用、动量守恒定律的判定与应用、碰撞类问题的分析与计算. 题型及难度 选择题、实验题和综合题， 难度中等偏高. 动量守恒定律 【答案】mv　p'-p　Ft　Δp　p'　0　-Δp1　守恒　不守恒 探究1　动量定理 【典例1】质量为m的物块在光滑水平面上以速率v匀速向左运动,某时刻对物块施加与水平方向夹角为θ的恒定拉力F,如图所示.经过时间t,物块恰好以相同速率v向右运动.在时间t内,下列说法正确的是 (　　) 　典例1 A. 物块所受拉力F的冲量方向水平向右 B. 物块所受拉力F的冲量大小为2mv C. 物块所受重力的冲量大小为0 D. 物块所受合力的冲量大小为Ftcos θ 【必备知识】动量定理,冲量的矢量性,平行四边形定则. 【关键能力】　 【答案】D　 【解题思路】 　列动量定理时需要注意动量和冲量的矢量性;需要综合运用受力分析和矢量分解. 　对标训练1 【对标训练1】如图所示,在光滑水平面上静止放着两个相互接触的木块A、B,质量分别为m1、m2,今有一子弹水平穿过两木块,设子弹穿过木块A、B的时间分别为t1、t2,木块对子弹的阻力恒为f,则子弹穿过两木块后,木块A、B的速度大小分别为 (　　) A. , B. ,+ C. , D. , 【答案】B　 【解题思路】 【易错提醒】动量定理的研究对象是单个物体;动量、冲量和动量的变化量都是矢量,需要规定正方向;动量定理中的冲量指的是合外力的冲量. 探究2　碰撞 【典例2】甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动,甲追上乙,并与乙发生碰撞,碰撞前、后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示.已知甲的质量为1 kg,则碰撞过程中两物块损失的机械能为 (　　) 典例2 A. 3 J B. 4 J C. 5 J D. 6 J 【必备知识】动量守恒的条件,动量的矢量性,矢量运算规则. 【关键能力】　 【答案】A　 【解题思路】 　对标训练2 【对标训练2】(教材改编题)质量为m1和m2的两个物体在光滑水平面上正碰,其位置坐标x随时间t变化的图像如图所示.下列说法正确的是 (　　) A. 碰撞前m2的速率大于m1的速率 B. 碰撞后m2的速率大于m1的速率 C. 碰撞后m2的动量大于m1的动量 D. 碰撞后m2的动能小于m1的动能 【答案】C　 【解题思路】 【对标训练3】两小车P、Q的质量分别为mP和mQ,将它们分别与小车N沿直线做碰撞实验,碰撞前、后的速度v随时间t的变化分别如图甲和图乙所示.小车N的质量为mN,碰撞时间极短,则(　　) 对标训练3 A. mP>mN>mQ B. mN>mP>mQ C. mQ>mP>mN D. mQ>mN>mP 【答案】D　 【解题思路】 【易错提醒】区分动量守恒和某方向动量守恒,研究对象(系统)选取不当;矢量性处理失误;结果需进行合理性运算. 探究3　人船模型 【典例3】如图所示,一质量为M、半径为R的光滑半圆槽滑块放置于光滑水平桌面上,设质量为m的小球(可视为质点)从A端由静止开始释放,则小球从A到B的过程中 (　　) 　典例3 A. 小球运动的位移为2R B. 滑块运动的位移是 R C. 滑块先向右运动再向左运动,最终回到原处 D. 小球运动到半圆槽最低点时,其速度为 【必备知识】某一方向动量守恒,人船模型,机械能守恒. 【关键能力】 【答案】D　 【解题思路】 【对标训练4】如图所示,把两个大小相同的金属球A和B用细线连接,中间夹一被压缩的水平轻弹簧,静止在光滑的水平桌面上.已知A的质量为M,B的质量为m,弹簧的压缩量为x,原长为L.现烧断细线,在弹簧恢复原长的过程中,金属球A发生的位移大小为 (　　) 　对标训练4 A. B. C. D. 【答案】B　 【解题思路】 【易错提醒】1. 参考系混淆:误将人相对于“船”走过的距离当成人的对地位移. 2. 速度与位移的矢量性:列动量守恒表达式的时候需要规定正方向. 探究4　实验:验证动量守恒定律 【典例4】某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒,实验装置如图甲所示.A、B为两个直径相同的小球.实验时,不放B,让A从固定的斜槽上E点自由滚下,在水平面上得到一个落点位置;将B放置在斜槽末端,让A再次从斜槽上E点自由滚下,与B发生正碰,在水平面上又得到两个落点位置.三个落点位置标记为M、N、P. (1) 为了确认两个小球的直径相同,该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量,某次测量的结果如图乙所示,其读数为　　　　mm.  典例4 (2) 下列关于实验的要求正确的是　　　　.  A. 斜槽的末端必须是水平的　　 B. 斜槽的轨道必须是光滑的 C. 必须测出斜槽末端的高度　　 D. A、B的质量必须相同 (3) 如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞,A、B碰后在水平面上的落点位置分别为　　　　、　　　　.(均选填落点位置的标记字母)  【必备知识】验证动量守恒定律的实验原理. 【关键能力】　 【答案】(1) 10.5　(2) A　(3) M　P　 【解题思路】 【对标训练5】如图甲所示,让两个小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律. 　对标训练5 (1) 关于本实验,下列做法正确的有　　　　.  A. 实验前,调节装置,使斜槽末端水平 B. 选用两个半径不同的小球进行实验 C. 用质量大的小球碰撞质量小的小球 (2) 图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,首先,将质量为m1的小球从斜槽上的S位置由静止释放,小球落到复写纸上,重复多次.然后,把质量为m2的被碰小球置于斜槽末端,再将质量为m1的小球从S位置由静止释放,两球相碰,重复多次.分别确定平均落点,记为M、N和P(P为m1单独滑落时的平均落点). 　对标训练5 ① 图乙为实验的落点记录,简要说明如何确定平均落点:  　;  ② 分别测出O点到平均落点的距离,记为OP、OM和ON.在误差允许范围内,若关系式　　　　　　　　成立,即可验证碰撞前、后动量守恒.  　对标训练5 (3) 受上述实验的启发,某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案.如图丙所示,用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的O点和O'点,两点间距等于小球的直径.将质量较小的小球1向左拉起至A点由静止释放,在最低点B与静止于C点的小球2发生正碰.碰后小球1向左反弹至最高点A',小球2向右摆动至最高点D.测得小球1、2的质量分别为m和M,弦长AB=l1、A'B=l2、CD=l3.推导说明,m、M、l1、l2、l3满足　　　　　　　　关系即可验证碰撞前、后动量守恒.  【答案】(1) AC　(2) ① 用圆规画圆,尽可能用最小的圆把各个落点圈住,这个圆的圆心位置代表平均落点　 ② m1·OP=m1·OM+m2·ON　(3) ml1=-ml2+Ml3　 【解题思路】 【易错提醒】平抛法中操作易失误,小球每次应从同一高度静止释放;速度和位移应注意矢量性;误差分析应具体到位. 学科网（北京）股份有限公司 $