1.3動量守恒定律的應用教學設計-2023-2024學年高二上學期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊課題：科目：班級：課時：計劃3課時教師：單位：一、課程基本信息1.課程名稱：動量守恒定律的應用

2.教學年級和班級：2023-2024學年高二（1）班

3.授課時間：2023年9月15日，上午第二節(jié)課

4.教學時數：1課時（45分鐘）二、核心素養(yǎng)目標1.知識與技能：理解動量守恒定律的概念，能夠運用該定律分析實際問題，培養(yǎng)學生的科學思維能力。

2.過程與方法：通過實驗探究，培養(yǎng)學生的動手操作能力和實驗觀察能力，使學生掌握科學探究的方法。

3.情感態(tài)度與價值觀：通過學習動量守恒定律，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和團隊合作精神，激發(fā)學生對物理學的興趣和熱愛。三、教學難點與重點1.教學重點

本節(jié)課的核心內容是動量守恒定律的應用。動量守恒定律是指在一個沒有外力作用的系統中，系統的總動量保持不變。學生需要理解并掌握以下幾個方面：

（1）動量守恒定律的概念：學生需要理解動量守恒定律的含義，即在沒有外力作用的系統中，系統的總動量保持不變。

（2）動量守恒定律的應用：學生需要學會運用動量守恒定律分析實際問題，如碰撞問題、爆炸問題等。

（3）動量守恒定律的計算：學生需要掌握如何計算系統的動量，以及如何根據動量守恒定律解決問題。

2.教學難點

本節(jié)課的難點在于學生對動量守恒定律的理解和應用。以下是一些具體的難點：

（1）動量守恒定律的概念理解：學生可能對“系統”和“外力作用”等概念不太清楚，導致對動量守恒定律的理解不準確。

（2）動量守恒定律的應用：學生可能不熟悉如何運用動量守恒定律分析實際問題，特別是在處理復雜問題時，可能無法正確應用動量守恒定律。

（3）動量守恒定律的計算：學生可能不熟悉如何計算系統的動量，以及如何根據動量守恒定律解決問題。

為了幫助學生突破這些難點，教師可以采取以下教學方法：

（1）通過實例講解，幫助學生理解動量守恒定律的概念。例如，可以講解兩個小球碰撞的問題，讓學生理解在沒有外力作用的情況下，兩個小球的總動量保持不變。

（2）通過實際問題引導學生運用動量守恒定律進行分析。例如，可以讓學生分析汽車碰撞的問題，讓學生學會如何運用動量守恒定律解決問題。

（3）通過計算練習，幫助學生掌握計算系統的動量和根據動量守恒定律解決問題的方法。例如，可以讓學生計算兩個小球碰撞后的動量，讓學生掌握如何計算系統的動量。四、教學資源準備2.輔助材料：準備與教學內容相關的圖片、圖表、視頻等多媒體資源。教師需要收集一些動量守恒定律的示意圖、實際應用的案例圖片、動量守恒定律的動畫視頻等，以便在課堂上進行直觀的展示，幫助學生更好地理解和掌握動量守恒定律。

3.實驗器材：如果涉及實驗，確保實驗器材的完整性和安全性。教師需要準備一些實驗器材，如小球、彈簧、碰撞器等，以便在課堂上進行實驗演示，讓學生直觀地感受動量守恒定律的應用。同時，教師需要對實驗器材進行安全檢查，確保實驗的安全性。

4.教室布置：根據教學需要，布置教室環(huán)境，如分組討論區(qū)、實驗操作臺等。教師需要根據教學的需要，將教室布置成適合學生學習和討論的環(huán)境。例如，可以設置一些小組討論區(qū)，讓學生在學習過程中進行小組討論和交流。同時，教師需要準備一些實驗操作臺，讓學生在課堂上進行實驗操作，親身體驗動量守恒定律的應用。

5.教學軟件：準備一些與教學內容相關的教學軟件，如物理模擬軟件、實驗數據處理軟件等。教師可以利用這些軟件進行一些模擬實驗，幫助學生更好地理解動量守恒定律。同時，這些軟件也可以幫助學生進行實驗數據處理，提高學生的實驗操作能力。

6.學習任務單：準備一些與教學內容相關的學習任務單，讓學生在學習過程中進行自我檢測和鞏固。教師可以設計一些學習任務單，讓學生在學習過程中進行自我檢測和鞏固，幫助學生更好地掌握動量守恒定律。同時，這些學習任務單也可以幫助教師了解學生的學習情況，以便進行針對性的教學。五、教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：通過實例激發(fā)學生的學習興趣，引出本節(jié)課的主題。

過程：教師通過展示一些實際生活中動量守恒定律的例子，如車禍現場、球類比賽中的碰撞等，引導學生思考動量守恒定律在實際生活中的應用。

2.動量守恒定律的概念講解（10分鐘）

目標：使學生理解動量守恒定律的概念。

過程：教師通過講解和演示，向學生介紹動量守恒定律的概念，并通過一些實際例子幫助學生理解。

3.動量守恒定律的計算方法講解（20分鐘）

目標：使學生掌握動量守恒定律的計算方法。

過程：教師通過講解和演示，向學生介紹如何計算系統的動量，并展示一些實際例子幫助學生理解。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：通過小組討論，幫助學生鞏固所學知識，培養(yǎng)學生的團隊合作能力。

過程：教師將學生分成小組，每個小組選擇一個實際問題，運用動量守恒定律進行分析，并與其他小組進行交流和討論。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：通過課堂展示，檢驗學生的學習效果，并進行點評和指導。

過程：每個小組選擇一個代表，向全班展示他們的小組討論成果，教師對每個小組的表現進行點評和指導，幫助學生進一步鞏固所學知識。

6.課堂小結（5分鐘）

目標：通過課堂小結，幫助學生總結本節(jié)課的主要內容。

過程：教師對本節(jié)課的主要內容進行總結，強調動量守恒定律的概念和計算方法，并對學生的學習情況進行點評。六、拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內容相關的拓展閱讀材料。

（1）動量守恒定律的起源和發(fā)展：介紹動量守恒定律的發(fā)現過程，以及科學家們如何通過實驗和理論研究逐步完善這一定律。

（2）動量守恒定律在現代物理學中的應用：介紹動量守恒定律在粒子物理學、宇宙學等領域的應用，以及它在現代科技中的重要地位。

（3）動量守恒定律與日常生活：介紹動量守恒定律在日常生活中的應用，如體育運動、交通安全等，幫助學生理解動量守恒定律在實際生活中的重要性。

2.鼓勵學生進行課后自主學習和探究。

（1）動手實驗：鼓勵學生在家進行簡單的動量守恒定律實驗，如碰撞實驗、滑塊與斜面實驗等，通過實驗驗證動量守恒定律。

（2）查閱資料：鼓勵學生利用圖書館、互聯網等資源，查找更多關于動量守恒定律的資料，了解其在各個領域的應用。

（3）討論與交流：鼓勵學生與同學、家人、老師等進行討論，分享自己對動量守恒定律的理解和體會，提高自己的思維能力和表達能力。

（4）撰寫報告：鼓勵學生撰寫關于動量守恒定律的報告，總結自己在學習過程中的收獲和感悟，提高自己的寫作能力。七、板書設計①動量守恒定律：在沒有外力作用的系統中，系統的總動量保持不變。

②系統：由多個物體組成的整體。

③外力作用：對系統施加的力。

2.動量守恒定律的應用

①碰撞問題：分析兩個物體碰撞后的動量變化。

②爆炸問題：分析爆炸過程中物體的動量變化。

③其他實際問題：分析動量守恒定律在其他實際問題中的應用。

3.動量守恒定律的計算

①動量計算：計算系統的總動量。

②動量守恒定律應用：根據動量守恒定律解決問題。

4.藝術性和趣味性

①采用生動形象的圖示，如動量守恒定律的示意圖、碰撞實驗的動畫等，以激發(fā)學生的學習興趣。

②設置一些有趣的思考題，引導學生主動思考和探究，提高學生的學習主動性。

③運用幽默的語言和生動的例子，使課堂氛圍更加輕松愉快，激發(fā)學生的學習興趣和積極性。

七、板書設計八、課堂小結，當堂檢測課堂小結：

1.動量守恒定律：在無外力作用的系統中，系統的總動量保持不變。

2.動量守恒定律的應用：可用于分析碰撞、爆炸等實際問題。

3.動量守恒定律的計算：通過計算系統的總動量，可解決動量守恒定律相關的問題。

4.科學思維：通過學習動量守恒定律，培養(yǎng)學生的科學思維能力。

5.實驗探究：通過實驗探究，培養(yǎng)學生的動手操作能力和實驗觀察能力。

當堂檢測：

1.請簡述動量守恒定律的概念。

2.請舉例說明動量守恒定律在實際生活中的應用。

3.請計算兩個小球碰撞后的動量。

4.請解釋為什么在碰撞或爆炸過程中，動量守恒定律仍然適用。

5.請談談你通過本節(jié)課的學習，對動量守恒定律的理解和體會。

教師根據學生的回答進行點評和指導，幫助學生進一步鞏固所學知識。同時，教師可以根據學生的表現，對課堂小結的內容進行補充和強調。重點題型整理1.動量守恒定律的適用條件是什么？

答案：動量守恒定律適用于無外力作用的系統。

2.請舉例說明動量守恒定律在碰撞問題中的應用。

答案：當兩個小球碰撞后，它們的動量會發(fā)生改變，但系統的總動量保持不變。例如，兩個質量相同的小球，一個靜止，另一個以一定的速度撞擊第一個小球。根據動量守恒定律，撞擊后兩個小球的動量之和等于撞擊前第一個小球的動量。

3.請計算兩個質量不等的小球碰撞后的動量。

答案：假設第一個小球的質量為m1，速度為v1，第二個小球的質量為m2，速度為v2。根據動量守恒定律，撞擊后的動量為m1v1'+m2v2'=m1v1+m2v2，其中v1'和v2'分別是撞擊后兩個小球的動量。解這個方程，可以得到撞擊后兩個小球的動量。

4.請解釋動量守恒定律在爆炸問題中的應用。

答案：爆炸過程中，雖然系統的總質量發(fā)生了改變，但系統的總動量仍然保持不變。例如，一個爆炸過程前后，爆炸物體的總質量減少，但爆炸產生的碎片和氣體的總動量等于爆炸物體的初始總動量。

5.請舉例說明動量守恒定律在日常生活中的應用。

答案：在體育運動中，例如足球比賽，當足球被踢出后，足球的動量發(fā)生改變，但踢足球者的總動量保持不變。在交通事故中，車輛發(fā)生碰撞后，車輛的動量發(fā)生改變，但車輛和乘客的總動量保持不變。

九、重點題型整理

6.請解釋動量守恒定律與能量守恒定律的關系。

答案：動量守恒定律和能量守恒定律都是物理學中的基本定律。動量守恒定律適用于無外力作用的系統，而能量守恒定律適用于所有的封閉系統。在某些情況下，動量和能量守恒定律可以同時適用。例如，在碰撞問題中，系統的總動量保持不變，同時系統的總動能也保持不變。

7.請計算兩個小球碰撞后各自的速度。

答案：假設兩個小球的質量分別為m1和m2，速度分別為v1和v2。根據動量守恒定律，撞擊后的動量為m1v1'+m2v2'=m1v1+m2v2，其中v1'和v2'分別是撞擊后兩個小球的速度。解這個方程，可以得到撞擊后兩個小球的速度。

8.請解釋動量守恒定律在宇宙學中的應用。

答案：在宇宙學中，動量守恒定律適用于星系之間的碰撞和合并。例如，當兩個星系相撞時，根據動量守恒定律，碰撞前后星系的總動量保持不變。