【教案】动量+教学设计-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

第1节动量教学设计内容分析教材首先通过演示两个相同钢球的对心碰撞，让学生猜想碰撞中的不变量，接着通过质量不同钢球的碰撞认识到不变量和钢球的质量和速度有关。设计实验方案，获取实验数据，分析数据得到不变量的表达式。教材的编写思想体现了科学探究的基本方法，教学时要引导学生充分经历和体验这一探究过程。动量概念是本章的基础概念，是后续学习动量定理和动量守恒定律的基本概念，要认识到动量的矢量性。教学中要注意和动能概念的比较，从多个方面进行对比分析，加深对动量概念的理解。学情分析学生在过往学习中，学习了质量、速度、动能等概念和质量守恒、电荷守恒、机械能守恒等相关规律，这些为学生寻求碰撞中的不变量提供了扎实的基础，有利于学生接受动量这一新概念。动量概念的引入是以碰撞实验为基础的，引入动量概念要注意做好钢球碰撞实验，观察钢球上升的高度判断钢球碰撞前、后的速率大小，让学生经历动量概念的科学探究过程。素养目标学生观察生活中的各种碰撞现象，了解碰撞现象的特点。学生经历寻求碰撞中的不变量的过程，体会科学探究中猜想、推理和证据的重要性。学生理解动量的概念，理解动量是一个矢量，会计算动量的变化量。学生认识动量是描述物体运动状态的物理量，深化运动与相互作用的观念。教学重难点动量的概念、计算动量的变化量设计实验并分析数据寻找碰撞中的不变量教学方法讲授法、演示实验、启发式教学、讨论法教学环节播放台球撞击动态图片、汽车相撞等场景。问题：碰撞现象有何特点？（引导学生从时间和受力角度分析）了解什么是碰撞以及知道碰撞的特点特点：碰撞时间极端，碰撞时物体间的力急剧变化，力随时间变化的规律未知。师：对于碰撞问题，力是未知的，不能用牛顿运动定律解决。历史上，科学家发现在碰撞过程中存在守恒量，从守恒的角度研究碰撞问题。知识储备绳子长L,球质量m,当地重力加速度为g,球从某一高度静止释放，释放位置与竖直方向的夹角为α，不计空气阻力，求球到达最低点的速度。从能量守恒的角度，球从某一高度静止释放，不管什么时候摆到最低点，速度大小都一样大；释放高度越高，球到达最低点的速度越大。实验1演示两个相同两个钢球的对心碰撞实验现象：被碰小球的上升的最大高度与撞击小球刚释放的高度近似相等。问题1：碰撞后B球的速度与A球碰撞前速度相等吗？为什么？问题2：根据实验现象，你认为碰撞中的守恒量是什么？问题3：所有的碰撞都有这样的规律吗？如何改变实验条件验证该猜想是否正确？演示实验2质量不等的两个钢球对心碰撞实验现象：质量较大的钢球C与钢球B发生对心碰撞，撞击后B上升的最大高度大于C刚释放时的高度，且撞击后，C的速度不是零，C仍要上升一段高度。问题4：该实验是证明了“速度之和不变”还是证否了“速度之和不变”？演示实验3：质量较小的钢球撞击静止的质量大的钢球实验现象：撞击后B球的运动方向反向，C球获得较小的速度。实验表明，两物体发生碰撞，碰撞前与碰撞后物体速度之和一般不等。碰撞后物体的速度与物体质量有关系，碰撞过程中的守恒量与速度、质量两个物理量均有关系。问题5：碰撞过程中的守恒量和质量、速度有何关系？你的猜想是什么？猜想不变量猜想1：两个物体碰撞前后动能之和不变，所以质量小的球速度大；猜想2：两个物体碰撞前后速度与质量的乘积之和可能是不变的……也许还有……实验寻求不变量（定量判断）问题一：一维碰撞问题二：如何测量速度和质量实验步骤：数据处理：m1/kgm2/kgv/(m·s-1)v‘/(m·s-1)eq\f(1,2)m1v2/Jeq\f(1,2)(m1+m2)v'2/J0.5190.5190.6280.3070.1020.0490.5190.7180.6560.2650.1120.0430.7180.5190.5720.3210.1170.064 实验结论：从实验数据可以看出，此实验中两辆小车碰撞前后，动能之和并不相等，但质量与速度的乘积之和却基本不变。引入动量P1.定义：2.单位：3.对动量的理解：矢量性、瞬时性、相对性4.动量变化量5.动量变化的几种情况6.动量与动能的关系练习1．关于动量，下列说法中正确的是（）A．做匀速圆周运动的物体，动量不变B．做匀变速直线运动的物体，它的动量一定在改变C．物体的动量变化，动能也一定变化D．甲物体的动量p1=5kg·m/s，乙物体的动量p2=-10kg·m/s，所以p1>p2板书设计第1节动量寻求碰撞中的不变量猜想→实验设计→分析数据→结论动量含义：质量与速度的乘积P=mvkg·m/s矢量∆p=mv2