1.3动量守恒定律的应用 教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

1.3动量守恒定律的应用教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册课题：科目：班级：课时：计划3课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：动量守恒定律的应用

2.教学年级和班级：2023-2024学年高二（1）班

3.授课时间：2023年9月15日，上午第二节课

4.教学时数：1课时（45分钟）二、核心素养目标1.知识与技能：理解动量守恒定律的概念，能够运用该定律分析实际问题，培养学生的科学思维能力。

2.过程与方法：通过实验探究，培养学生的动手操作能力和实验观察能力，使学生掌握科学探究的方法。

3.情感态度与价值观：通过学习动量守恒定律，培养学生的科学态度和团队合作精神，激发学生对物理学的兴趣和热爱。三、教学难点与重点1.教学重点

本节课的核心内容是动量守恒定律的应用。动量守恒定律是指在一个没有外力作用的系统中，系统的总动量保持不变。学生需要理解并掌握以下几个方面：

（1）动量守恒定律的概念：学生需要理解动量守恒定律的含义，即在没有外力作用的系统中，系统的总动量保持不变。

（2）动量守恒定律的应用：学生需要学会运用动量守恒定律分析实际问题，如碰撞问题、爆炸问题等。

（3）动量守恒定律的计算：学生需要掌握如何计算系统的动量，以及如何根据动量守恒定律解决问题。

2.教学难点

本节课的难点在于学生对动量守恒定律的理解和应用。以下是一些具体的难点：

（1）动量守恒定律的概念理解：学生可能对“系统”和“外力作用”等概念不太清楚，导致对动量守恒定律的理解不准确。

（2）动量守恒定律的应用：学生可能不熟悉如何运用动量守恒定律分析实际问题，特别是在处理复杂问题时，可能无法正确应用动量守恒定律。

（3）动量守恒定律的计算：学生可能不熟悉如何计算系统的动量，以及如何根据动量守恒定律解决问题。

为了帮助学生突破这些难点，教师可以采取以下教学方法：

（1）通过实例讲解，帮助学生理解动量守恒定律的概念。例如，可以讲解两个小球碰撞的问题，让学生理解在没有外力作用的情况下，两个小球的总动量保持不变。

（2）通过实际问题引导学生运用动量守恒定律进行分析。例如，可以让学生分析汽车碰撞的问题，让学生学会如何运用动量守恒定律解决问题。

（3）通过计算练习，帮助学生掌握计算系统的动量和根据动量守恒定律解决问题的方法。例如，可以让学生计算两个小球碰撞后的动量，让学生掌握如何计算系统的动量。四、教学资源准备2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源。教师需要收集一些动量守恒定律的示意图、实际应用的案例图片、动量守恒定律的动画视频等，以便在课堂上进行直观的展示，帮助学生更好地理解和掌握动量守恒定律。

3.实验器材：如果涉及实验，确保实验器材的完整性和安全性。教师需要准备一些实验器材，如小球、弹簧、碰撞器等，以便在课堂上进行实验演示，让学生直观地感受动量守恒定律的应用。同时，教师需要对实验器材进行安全检查，确保实验的安全性。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，如分组讨论区、实验操作台等。教师需要根据教学的需要，将教室布置成适合学生学习和讨论的环境。例如，可以设置一些小组讨论区，让学生在学习过程中进行小组讨论和交流。同时，教师需要准备一些实验操作台，让学生在课堂上进行实验操作，亲身体验动量守恒定律的应用。

5.教学软件：准备一些与教学内容相关的教学软件，如物理模拟软件、实验数据处理软件等。教师可以利用这些软件进行一些模拟实验，帮助学生更好地理解动量守恒定律。同时，这些软件也可以帮助学生进行实验数据处理，提高学生的实验操作能力。

6.学习任务单：准备一些与教学内容相关的学习任务单，让学生在学习过程中进行自我检测和巩固。教师可以设计一些学习任务单，让学生在学习过程中进行自我检测和巩固，帮助学生更好地掌握动量守恒定律。同时，这些学习任务单也可以帮助教师了解学生的学习情况，以便进行针对性的教学。五、教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：通过实例激发学生的学习兴趣，引出本节课的主题。

过程：教师通过展示一些实际生活中动量守恒定律的例子，如车祸现场、球类比赛中的碰撞等，引导学生思考动量守恒定律在实际生活中的应用。

2.动量守恒定律的概念讲解（10分钟）

目标：使学生理解动量守恒定律的概念。

过程：教师通过讲解和演示，向学生介绍动量守恒定律的概念，并通过一些实际例子帮助学生理解。

3.动量守恒定律的计算方法讲解（20分钟）

目标：使学生掌握动量守恒定律的计算方法。

过程：教师通过讲解和演示，向学生介绍如何计算系统的动量，并展示一些实际例子帮助学生理解。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：通过小组讨论，帮助学生巩固所学知识，培养学生的团队合作能力。

过程：教师将学生分成小组，每个小组选择一个实际问题，运用动量守恒定律进行分析，并与其他小组进行交流和讨论。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：通过课堂展示，检验学生的学习效果，并进行点评和指导。

过程：每个小组选择一个代表，向全班展示他们的小组讨论成果，教师对每个小组的表现进行点评和指导，帮助学生进一步巩固所学知识。

6.课堂小结（5分钟）

目标：通过课堂小结，帮助学生总结本节课的主要内容。

过程：教师对本节课的主要内容进行总结，强调动量守恒定律的概念和计算方法，并对学生的学习情况进行点评。六、拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料。

（1）动量守恒定律的起源和发展：介绍动量守恒定律的发现过程，以及科学家们如何通过实验和理论研究逐步完善这一定律。

（2）动量守恒定律在现代物理学中的应用：介绍动量守恒定律在粒子物理学、宇宙学等领域的应用，以及它在现代科技中的重要地位。

（3）动量守恒定律与日常生活：介绍动量守恒定律在日常生活中的应用，如体育运动、交通安全等，帮助学生理解动量守恒定律在实际生活中的重要性。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究。

（1）动手实验：鼓励学生在家进行简单的动量守恒定律实验，如碰撞实验、滑块与斜面实验等，通过实验验证动量守恒定律。

（2）查阅资料：鼓励学生利用图书馆、互联网等资源，查找更多关于动量守恒定律的资料，了解其在各个领域的应用。

（3）讨论与交流：鼓励学生与同学、家人、老师等进行讨论，分享自己对动量守恒定律的理解和体会，提高自己的思维能力和表达能力。

（4）撰写报告：鼓励学生撰写关于动量守恒定律的报告，总结自己在学习过程中的收获和感悟，提高自己的写作能力。七、板书设计①动量守恒定律：在没有外力作用的系统中，系统的总动量保持不变。

②系统：由多个物体组成的整体。

③外力作用：对系统施加的力。

2.动量守恒定律的应用

①碰撞问题：分析两个物体碰撞后的动量变化。

②爆炸问题：分析爆炸过程中物体的动量变化。

③其他实际问题：分析动量守恒定律在其他实际问题中的应用。

3.动量守恒定律的计算

①动量计算：计算系统的总动量。

②动量守恒定律应用：根据动量守恒定律解决问题。

4.艺术性和趣味性

①采用生动形象的图示，如动量守恒定律的示意图、碰撞实验的动画等，以激发学生的学习兴趣。

②设置一些有趣的思考题，引导学生主动思考和探究，提高学生的学习主动性。

③运用幽默的语言和生动的例子，使课堂氛围更加轻松愉快，激发学生的学习兴趣和积极性。

七、板书设计八、课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.动量守恒定律：在无外力作用的系统中，系统的总动量保持不变。

2.动量守恒定律的应用：可用于分析碰撞、爆炸等实际问题。

3.动量守恒定律的计算：通过计算系统的总动量，可解决动量守恒定律相关的问题。

4.科学思维：通过学习动量守恒定律，培养学生的科学思维能力。

5.实验探究：通过实验探究，培养学生的动手操作能力和实验观察能力。

当堂检测：

1.请简述动量守恒定律的概念。

2.请举例说明动量守恒定律在实际生活中的应用。

3.请计算两个小球碰撞后的动量。

4.请解释为什么在碰撞或爆炸过程中，动量守恒定律仍然适用。

5.请谈谈你通过本节课的学习，对动量守恒定律的理解和体会。

教师根据学生的回答进行点评和指导，帮助学生进一步巩固所学知识。同时，教师可以根据学生的表现，对课堂小结的内容进行补充和强调。重点题型整理1.动量守恒定律的适用条件是什么？

答案：动量守恒定律适用于无外力作用的系统。

2.请举例说明动量守恒定律在碰撞问题中的应用。

答案：当两个小球碰撞后，它们的动量会发生改变，但系统的总动量保持不变。例如，两个质量相同的小球，一个静止，另一个以一定的速度撞击第一个小球。根据动量守恒定律，撞击后两个小球的动量之和等于撞击前第一个小球的动量。

3.请计算两个质量不等的小球碰撞后的动量。

答案：假设第一个小球的质量为m1，速度为v1，第二个小球的质量为m2，速度为v2。根据动量守恒定律，撞击后的动量为m1v1'+m2v2'=m1v1+m2v2，其中v1'和v2'分别是撞击后两个小球的动量。解这个方程，可以得到撞击后两个小球的动量。

4.请解释动量守恒定律在爆炸问题中的应用。

答案：爆炸过程中，虽然系统的总质量发生了改变，但系统的总动量仍然保持不变。例如，一个爆炸过程前后，爆炸物体的总质量减少，但爆炸产生的碎片和气体的总动量等于爆炸物体的初始总动量。

5.请举例说明动量守恒定律在日常生活中的应用。

答案：在体育运动中，例如足球比赛，当足球被踢出后，足球的动量发生改变，但踢足球者的总动量保持不变。在交通事故中，车辆发生碰撞后，车辆的动量发生改变，但车辆和乘客的总动量保持不变。

九、重点题型整理

6.请解释动量守恒定律与能量守恒定律的关系。

答案：动量守恒定律和能量守恒定律都是物理学中的基本定律。动量守恒定律适用于无外力作用的系统，而能量守恒定律适用于所有的封闭系统。在某些情况下，动量和能量守恒定律可以同时适用。例如，在碰撞问题中，系统的总动量保持不变，同时系统的总动能也保持不变。

7.请计算两个小球碰撞后各自的速度。

答案：假设两个小球的质量分别为m1和m2，速度分别为v1和v2。根据动量守恒定律，撞击后的动量为m1v1'+m2v2'=m1v1+m2v2，其中v1'和v2'分别是撞击后两个小球的速度。解这个方程，可以得到撞击后两个小球的速度。

8.请解释动量守恒定律在宇宙学中的应用。

答案：在宇宙学中，动量守恒定律适用于星系之间的碰撞和合并。例如，当两个星系相撞时，根据动量守恒定律，碰撞前后星系的总动量保持不变。