(教学设计)第1章 素养培优课1 动量守恒定律的综合应用的两种模型2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(鲁科版2019)

(教学设计)第1章素养培优课1动量守恒定律的综合应用的两种模型2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(鲁科版2019)主备人备课成员教学内容《素养培优课1动量守恒定律的综合应用的两种模型》选自2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(鲁科版2019)第1章。本节课主要内容包括：

1.动量守恒定律的基本概念及其数学表达；

2.动量守恒定律在碰撞问题中的应用，包括弹性碰撞和非弹性碰撞；

3.两种典型模型：完全弹性碰撞模型和完全非弹性碰撞模型；

4.利用动量守恒定律解决实际问题的方法和步骤，特别是分析碰撞后物体的速度和动量变化；

5.结合实例，探讨动量守恒定律在实际生活中的应用。

教学内容与教材紧密相关，旨在帮助学生深入理解动量守恒定律，并学会将其应用于解决实际问题。核心素养目标1.物理观念：通过学习动量守恒定律，使学生理解物体相互作用中动量守恒的物理本质，形成物质观念和运动观念。

2.科学思维：培养学生运用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力，提高逻辑推理和数学运算水平。

3.科学探究：通过实例分析，使学生掌握动量守恒定律在碰撞问题中的应用，培养探究精神和合作交流能力。

4.科学态度与责任：激发学生对物理学科的兴趣，认识物理知识在生活和技术领域中的应用，培养学生的科学态度和社会责任感。教学难点与重点1.教学重点

-动量守恒定律的基本概念及其数学表达式的理解和应用；

-两种碰撞模型（完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞）的动量守恒问题解决方法；

-实际问题中动量守恒定律的应用案例分析。

例如，重点讲解弹性碰撞中动量守恒与机械能守恒的关系，以及如何通过解方程组求解碰撞后物体的速度。

2.教学难点

-理解动量守恒定律在非弹性碰撞中的应用，特别是能量损失对动量守恒的影响；

-解决含有多个物体相互作用时的动量守恒问题，如多体碰撞；

-将理论知识应用于复杂实际情境，如交通事故分析。

难点举例：在非弹性碰撞中，学生需要理解并掌握如何计算碰撞后的共同速度，以及如何处理动能损失的问题。在多体碰撞问题中，难点在于构建正确的动量守恒方程，并能够解出各个物体的速度。教师需要通过具体案例分析，帮助学生建立起解决这类问题的思维框架。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源1.硬件资源：

-物理实验室；

-电子白板；

-电脑及投影仪；

-碰撞实验器材。

2.软件资源：

-物理教学软件；

-动量守恒定律教学动画；

-碰撞问题模拟软件。

3.课程平台：

-学校课程管理系统；

-班级学习交流群。

4.信息化资源：

-电子教材；

-教学PPT；

-在线测试及练习题库。

5.教学手段：

-讲授与示范；

-实验操作；

-小组讨论与合作；

-互动问答；

-课后在线辅导。教学过程首先，让我们一起来探讨动量守恒定律的奥秘。今天我们将学习动量守恒定律在碰撞问题中的综合应用，特别是两种模型：完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞。

1.导入新课

（1）复习动量守恒定律的概念及数学表达式。

同学们，我们先来复习一下动量守恒定律。动量守恒定律是指在没有外力作用的系统中，系统的总动量保持不变。它的数学表达式是：m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。这里的m表示物体的质量，v表示物体的初速度，v'表示物体的末速度。

（2）提问：在什么情况下动量守恒定律适用？

学生回答：在没有外力作用的情况下，动量守恒定律适用。

2.理论讲解

（1）完全弹性碰撞模型

步骤一：列出动量守恒方程；

步骤二：列出机械能守恒方程；

步骤三：解方程组，求出碰撞后物体的速度。

（2）完全非弹性碰撞模型

与完全弹性碰撞不同，完全非弹性碰撞中，碰撞后的两个物体结合成一个整体，它们的动量守恒，但动能不守恒。我们可以通过以下步骤求解碰撞后的共同速度：

步骤一：列出动量守恒方程；

步骤二：解方程，求出碰撞后整体的共同速度。

3.实例分析

（1）弹性碰撞实例

假设两个质量分别为m1和m2的物体，以速度v1和v2相向而行，发生完全弹性碰撞。根据动量守恒定律，我们可以求解碰撞后它们的速度。

（2）非弹性碰撞实例

再来看一个完全非弹性碰撞的例子。两个质量分别为m1和m2的物体，以速度v1和v2相向而行，发生完全非弹性碰撞。我们需要求解碰撞后它们的共同速度。

4.动手实验

现在，让我们来到实验室，通过实验来验证动量守恒定律。

（1）实验一：完全弹性碰撞

同学们分组进行实验，记录实验数据，分析碰撞前后物体的动量和速度。

（2）实验二：完全非弹性碰撞

同样地，分组进行实验，记录实验数据，分析碰撞前后物体的动量和速度。

5.总结与反馈

（1）通过本节课的学习，同学们掌握了动量守恒定律在碰撞问题中的两种模型：完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞。

（2）提问：请同学们分享一下，通过本节课的学习，你们对动量守恒定律有了哪些更深入的理解？

（3）作业布置：完成课后练习题，巩固动量守恒定律的应用。

6.课后辅导

课后，我会在线上为大家解答疑问，确保每位同学都能掌握动量守恒定律的应用。学生学习效果1.理解动量守恒定律的基本概念及数学表达式，能够准确描述动量守恒定律在碰撞问题中的应用。

2.掌握完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞两种模型的求解方法，能够运用动量守恒定律解决实际问题。

3.学会分析碰撞前后物体的动量和速度关系，能够利用动量守恒定律进行实际案例分析。

4.通过分组实验，培养学生的动手操作能力、观察分析能力和团队合作精神。

5.提高学生运用物理知识解决实际问题的能力，激发学生对物理学科的兴趣和热情。

1.动量守恒定律的理解与应用

-学生能够解释动量守恒定律的物理含义，并在简单的碰撞问题中应用该定律。

-学生掌握动量守恒方程的建立，能够根据问题特点列出相应的方程。

2.完全弹性碰撞模型

-学生能够运用动量守恒定律和机械能守恒定律解决完全弹性碰撞问题。

-学生掌握完全弹性碰撞求解过程中方程组的建立与求解方法。

3.完全非弹性碰撞模型

-学生了解完全非弹性碰撞的特点，能够正确应用动量守恒定律求解碰撞后的共同速度。

-学生能够分析完全非弹性碰撞中动能损失的原因及影响。

4.实际案例分析

-学生能够运用所学知识，分析实际碰撞问题，并提出合理的解决方案。

-学生通过实例分析，提高了解决实际问题的能力。

5.动手实验能力

-学生在实验过程中，掌握了基本实验操作方法，能够正确记录实验数据。

-学生通过实验观察，加深了对动量守恒定律的理解，提高了实验分析能力。

6.团队合作与交流

-学生在小组讨论与合作中，学会了倾听他人意见，提高了沟通表达能力。

-学生通过团队合作，共同解决问题，培养了团队协作精神。教学评价与反馈1.课堂表现：

-学生在课堂上的参与度较高，积极回答问题，表现出对动量守恒定律的兴趣和求知欲。

-学生在理论讲解环节，能够认真听讲，主动提问，对动量守恒定律的理解逐渐加深。

2.小组讨论成果展示：

-学生分组讨论中，能够积极发表自己的观点，与小组成员共同分析碰撞问题。

-各小组在成果展示环节，能够清晰地阐述解题思路，展示出对动量守恒定律的掌握程度。

3.随堂测试：

-通过随堂测试，发现大部分学生对动量守恒定律的基本概念和两种模型的求解方法掌握较好。

-部分学生在解决实际问题时，还需加强运用动量守恒定律的能力。

4.实验报告与操作：

-学生在实验过程中，能够认真记录数据，实验报告撰写规范，体现出良好的实验素养。

-在实验操作环节，学生能够遵循实验步骤，注意实验安全，提高实验技能。

5.教师评价与反馈：

-针对学生课堂表现，教师应及时给予肯定和鼓励，提高学生的自信心和学习兴趣。

-对于学生在小组讨论和随堂测试中存在的问题，教师应给予针对性的指导和反馈，帮助学生巩固知识，提高解题能力。

-教师在课后应关注学生的作业完成情况，及时了解学生的学习进度，以便调整教学策略，确保教学质量。板书设计①动量守恒定律核心知识

-动量守恒定律定义

-数学表达式：m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'

-适用条件：无外力作用

②碰撞问题两种模型

-完全弹性碰撞

-动量守恒

-机械能守恒

-完全非弹性碰撞

-动量守恒

-能量损失

③解题步骤与关键点

-完全弹性碰撞解题步骤

1.列出动量守恒方程

2.列出机械能守恒方程

3.解方程组求解

-完全非弹性碰撞解题步骤

1.列出动量守恒方程

2.解方程求共同速度

④实验观察与结论

-实验现象

-数据记录与分析

-动量守恒定律验证

⑤课后思考与拓展

-动量守恒定律在生活中的应用实例

-探讨其他类型的碰撞问题

板书设计要求条理清晰，重点突出，同时采用图示、颜色等艺术手法，增加趣味性，激发学生学习兴趣。通过板书设计，帮助学生更好地理解和记忆动量守恒定律及其在碰撞问题中的应用。课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《动量守恒定律在交通事故中的应用》

-视频资源：《完全弹性碰撞与完全非弹性碰撞实验演示》

-相关书籍：《物理学原理与应用》中关于动量守恒定律的章节

2.拓展要求：

-鼓励学生在课后阅读《动量守恒定律在交