(教学设计)第1章 素养培优课2 动量守恒定律的综合应用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2动量守恒定律的综合应用2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(鲁科版2019)课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容《素养培优课2动量守恒定律的综合应用》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。内容主要包括：动量守恒定律的基本概念，碰撞问题中的动量守恒应用，爆炸问题中的动量守恒应用，以及在实际问题中综合运用动量守恒定律进行求解的方法和技巧。具体列举如下：

1.动量守恒定律的基本原理及表达式；

2.碰撞类型：弹性碰撞和非弹性碰撞；

3.爆炸过程的动量守恒分析；

4.动量守恒定律在实际问题中的应用案例分析；

5.相关习题训练，提升学生解决实际问题的能力。二、核心素养目标分析本节课围绕动量守恒定律的综合应用，旨在培养学生以下核心素养：物理观念的形成与运用，科学思维能力的提升，科学探究方法的掌握，以及科学态度与责任的建立。通过学习，使学生能够：1.理解并掌握动量守恒定律的基本原理，形成清晰的物理观念；2.培养逻辑思维和分析能力，能运用动量守恒定律解决实际问题；3.掌握科学探究方法，通过案例分析和习题训练，提高解决问题的能力；4.树立科学态度，认识到物理规律在自然现象中的普遍性和重要性，增强社会责任感。三、教学难点与重点1.教学重点

-动量守恒定律的表达式及其物理意义，强调动量守恒在碰撞和爆炸问题中的普遍适用性。

-碰撞类型（弹性碰撞、非弹性碰撞）的特点和动量守恒的应用，特别是完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的动量守恒解题方法。

-实际问题中动量守恒定律的应用案例分析，包括初始条件设定、系统总动量的计算、最终状态求解等。

2.教学难点

-理解动量守恒定律背后的物理原理，特别是当作用力远大于内力时的动量守恒条件。

-弹性碰撞中动能守恒与动量守恒的结合问题，学生往往难以理解为何两者在碰撞中同时满足。

-在复杂问题中，如何正确识别系统，区分内力和外力，以及如何将动量守恒定律应用到实际问题中，如爆炸后的碎片速度计算。

-解决习题时，如何将问题抽象为动量守恒模型，特别是当问题涉及多个物体或非直线性碰撞时的情况。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生都备有《高中物理选择性必修第一册》(鲁科版2019)，以便跟随课堂进度进行学习。

2.辅助材料：准备动量守恒定律的相关图片、碰撞和爆炸过程的动画视频，以及动量守恒应用案例的图表，以增强学生对抽象概念的理解。

3.实验器材：准备小车、滑轨、碰撞实验装置等，用于演示碰撞过程中的动量守恒现象，确保器材安全可靠。

4.教室布置：将教室划分为理论教学区与实验操作区，理论区配备多媒体设备，实验区保证学生有足够的空间进行观察和操作。五、教学实施过程1.课前自主探索

-教师活动：

发布预习任务：通过学校在线平台，上传预习资料，包括动量守恒定律的基础概念和案例，要求学生预习并思考动量守恒在实际中的应用。

设计预习问题：围绕动量守恒定律，设计问题如“碰撞中动量如何守恒？”和“爆炸问题中如何应用动量守恒？”

监控预习进度：通过平台数据和学生反馈，了解预习情况，确保学生掌握基本概念。

-学生活动：

自主阅读预习资料：学生阅读资料，初步理解动量守恒定律。

思考预习问题：对问题进行独立思考，记录疑问。

提交预习成果：通过平台提交预习笔记和问题。

-教学方法/手段/资源：

自主学习法：培养学生自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台进行资源共享和进度监控。

-作用与目的：

让学生提前接触动量守恒定律，为课堂学习打下基础。

培养学生的自主学习和思考能力。

2.课中强化技能

-教师活动：

导入新课：通过一个现实生活中的碰撞案例视频，引出动量守恒定律。

讲解知识点：详细讲解动量守恒定律及其在碰撞和爆炸中的应用。

组织课堂活动：分组讨论特定案例，如小车碰撞实验，分析动量守恒过程。

解答疑问：针对学生的疑问进行解答。

-学生活动：

听讲并思考：积极思考老师提出的问题。

参与课堂活动：在小组讨论中积极发表见解，参与实验操作。

提问与讨论：对不懂的问题进行提问，参与课堂讨论。

-教学方法/手段/资源：

讲授法：通过案例分析，帮助学生理解动量守恒定律。

实践活动法：通过实验和小组讨论，让学生体验动量守恒的实际应用。

合作学习法：培养团队合作和沟通能力。

-作用与目的：

加深学生对动量守恒定律的理解，掌握解题技巧。

通过实践和合作，培养学生的动手能力和团队协作能力。

3.课后拓展应用

-教师活动：

布置作业：布置与动量守恒相关的习题，巩固课堂所学。

提供拓展资源：推荐相关物理网站、视频和书籍，供学生深入学习。

反馈作业情况：及时批改作业，给予反馈。

-学生活动：

完成作业：认真完成作业，巩固知识。

拓展学习：利用拓展资源，进一步学习动量守恒的高级应用。

反思总结：对自己的学习过程进行反思，提出改进建议。

-教学方法/手段/资源：

自主学习法：鼓励学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：帮助学生通过反思提升自我。

-作用与目的：

巩固学生对动量守恒定律的理解和应用能力。

拓宽知识视野，提升学生的自我反思和自我提升能力。六、学生学习效果1.知识与技能：

-理解动量守恒定律的基本概念，掌握其数学表达式和物理意义。

-区分弹性碰撞和非弹性碰撞，了解它们在动量守恒中的应用。

-运用动量守恒定律解决实际问题，如碰撞和爆炸问题，能够正确设定初始条件和求解最终状态。

-掌握利用动量守恒定律进行实验设计和数据分析的方法。

2.过程与方法：

-通过自主预习和课堂讲解，学会独立获取知识，提高自主学习能力。

-通过案例分析、小组讨论和实验操作，培养科学思维和合作探究的能力。

-在解决实际问题的过程中，学会运用科学方法，提高分析问题和解决问题的能力。

3.情感态度与价值观：

-认识到物理规律在自然现象中的普遍性和重要性，增强对科学规律的理解和尊重。

-通过对动量守恒定律的学习，培养对物理学习的兴趣，激发探索自然现象的热情。

-在小组合作中，培养团队合作精神，学会尊重他人意见，提高沟通能力。

具体表现在以下方面：

-知识掌握：学生能够准确地描述动量守恒定律，并能够用数学语言表达出来。他们能够理解在碰撞和爆炸过程中，系统总动量保持不变的原则，并能够将这一原理应用到具体的习题中。

-技能应用：学生在课堂活动中，通过分析碰撞实验数据和解决相关习题，掌握了如何将动量守恒定律应用于实际问题。他们能够识别系统，设定边界条件，并计算出碰撞后物体的速度和方向。

-思维发展：学生在预习、课堂讨论和实验操作中，培养了批判性思维和创造性思维。他们学会了如何从多个角度分析问题，如何将复杂问题简化为物理模型，并通过逻辑推理得出结论。

-情感态度：学生对物理学习的兴趣得到了提升，他们对于物理规律能够解释日常生活中的现象感到好奇和兴奋。在团队合作中，学生学会了相互支持，共同克服困难，这种经历增强了他们的自信心和学习动力。七、板书设计①重点知识点：

-动量守恒定律表达式

-碰撞类型：弹性碰撞、非弹性碰撞

-动量守恒定律的应用场景

②关键词与句：

-动量守恒：系统总动量保持不变

-弹性碰撞：动量守恒且动能守恒

-非弹性碰撞：动量守恒但动能不守恒

-应用实例：小车碰撞、爆炸问题

③艺术性与趣味性：

-使用图示和符号增强记忆，如动量箭头表示、碰撞示意图等。

-设计动量守恒“谜语”或“口诀”，如“碰撞前后，动量不变”。

-采用不同颜色粉笔，突出重点和区分知识点。

板书设计示例：

```

动量守恒定律

1.定义：P初始=P最终

2.弹性碰撞：P+m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'

非弹性碰撞：P+m1v1+m2v2=(m1+m2)v共

3.应用案例：

-小车碰撞：P车1+P车2=P车1'+P车2'

-爆炸问题：P总=P碎片1+P碎片2+...

```

这样的板书设计既突出了重点知识，又通过图示和口诀增加了趣味性，有助于学生理解和记忆动量守恒定律及其应用。八、教学反思与改进首先，我发现有些学生对动量守恒定律的基本概念理解不够深入。他们能够背诵公式，但在应用时却遇到了困难。为了解决这个问题，我计划在未来的教学中增加一些实例分析，让学生通过具体的例子来理解动量守恒定律的原理。

其次，我发现有些学生在解决实际问题时，不知道如何将问题抽象为动量守恒模型。他们往往被问题的表面现象所迷惑，无法抓住问题的关键。为了帮助学生更好地理解问题，我计划在教学中加入一些问题分析的步骤，引导学生如何从问题中提炼出关键信息，并将其与动量守恒定律联系起来。

此外，我还发现有些学生在小组讨论中不够积极参与。他们可能是因为害怕犯错或者不愿意与他人交流。为了解决这个问题，我计划在未来的教学中采用一些合作学习的策略，鼓励学生积极参与讨论，并创造一个安全的学习环境，让学生敢于表达自己的观点。

最后，我还想提高学生对动量守恒定律的兴趣。我发现有些学生对物理学科的兴趣并不浓厚，这可能影响他们的学习效果。为了激发学生的兴趣，我计划在教学中增加一些有趣的实验和案例，让学生感受到物理学的魅力。课堂1.课堂评价：

在教学过程中，我通过提问、观察和测试等方式，及时了解学生的学习情况，确保他们掌握了动量守恒定律的基本概念和应用方法。我发现，通过案例分析和实验操作，学生能够更好地理解动量守恒定律的原理，并能够将其应用于解决实际问题。然而，有些学生在抽象问题方面仍存在一定的困难，需要更多的指导和练习。在课堂评价中，我注重培养学生的批判性思维和创造性思维，鼓励他们从多个角度分析问题，并提出自己的见解。

2.作业评价：

我对学生的作业进行了认真批改和点评，及时反馈学生的学习效果。在作业评价中，我发现大部分学生能够正确运用动量守恒定律解决碰撞和爆炸问题，他们的解题思路清晰，计算准确。然而，也有部分学生在设定初始条件和求解最终状态时存在一些问题。为此，我在作业反馈中提供了具体的指导和建议，帮助学生改进解题方法。同时，我还鼓励学生继续努力，提高自己的物理学科素养，培养对物理学的兴趣。典型例题讲解例1：一质量为m1的小车以速度v1与一质量为m2的小车相撞，两车碰撞后粘合在一起以共同速度v共运动。求v共。

解答：由动量守恒定律，碰撞前后系统总动量守恒，即m1v1+m2v2=(m1+m2)v共。解得v共=(m1v1+m2v2)/(m1+m2)。

例2：一质量为m的小球从高度h自由落下，与一质量为M的静止平板发生完全弹性碰撞，求小球反弹后的速度。

解答：由动量守恒定律，碰撞前后系统总动量守恒，即mv=mv1+MV，其中v1为小球反弹后的速度。由能量守恒定律，碰撞前后系统总能量守恒，即mgh=1/2mv1^2+1/2MV^2。解得v1=(2gh)^(1/2)。

例3：一质量为m的小球从高度h自由落下，与一质量为M的静止平板发生完全非弹性碰撞，求碰撞后系统的速度。

解答：由动量守恒定律，碰撞前后系统总动量守恒，即mv=(M+m)v共。解得v共=mv/(M+m)。

例4：一质量为m的小球以速度v与一质量为M的静止平板发生斜碰撞，求碰撞后小球的速度方