1.3 动量守恒定律 教学设计-2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

《动量守恒定律》教学设计 【课题】动量守恒定律 【教学时间】40分钟 【教学对象】高中二年级学生 【教材】人教版物理选择性必修1第一章第3节 【教学目标】 物理观念 理解什么是系统，理解系统内的相互作用，分辨内力和外力。 2、科学思维、科学探究 建构两个物体的碰撞模型，利用演示实验理解动量守恒定律的适用条件，培养学生观察分析、总结归纳能力。 归纳人船模型的特点，通过例题和变式总结如何应用动量守恒定律解题。 科学态度与责任 体会科学定律的普适性和局限性，相比只适用于宏观、低速的牛顿运动定律，动量守恒定律适用于目前为止物理学研究的一切领域。 【教学重点】 对动量守恒定律的理解和应用 【教学难点】 判断系统动量守恒的条件 【教学过程设计】 教学环节和教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 【构建模型 理论推理】碰撞模型：理论推理： 定理推导两物体碰撞前后的总动量的关系。 教师引导学生研究生活中常见的两个物体的碰撞的情景，帮助学生建构物理模型。 学生：联系生活情景，将碰撞过程抽象化，构建碰撞理模型。 从生活走向物理，让学生很快能够参与学习，从而培养模型构建能力。 【总结定律 解释条件】1.理解什么是系统、内力以及外力定律内容：如果一个系统不受外力，或者外力矢量和为零，系统总动量保持不变。3.解释动量守恒定律的三个适用条件并举例说明：（1）理想条件：不受外力/外力矢量和为零（2）近似条件：系统内力远大于外力（3）单向条件：某一方向上外力为零或该方向内力远大于外力 提问，讲授动量守恒定律的内容及使用条件。 根据教师的引导总结定律的内容和使用条件。 准确理解定律的内容和使用条件，从而能够在实际问题中判断是否符合应用动量守恒定律的条件。 【练习 判断守恒条件】 情景中找出系统的外力，判断系统是否动量守恒。1.两辆小车和压缩的弹簧子弹、木块和弹簧 演示并引导学生观察，找出哪些物体组成系统，进而分析系统的内力和外力，最后提出问题：系统动量守恒吗？ 提出问题：系统受到的外力有没有包括力，分类讨论：光滑和粗糙面，进行科学论证：若地面光滑，烧断细线后，系统动量守恒。 学生在主动应用所学知识解决问题的过程中，获得了判断系统动量守恒的步骤和方法。 【练习 应用守恒规律】(多选)两位同学穿旱冰鞋，面对面站立不动，互推后向相反的方向运动，不计摩擦阻力，下列判断正确的是（ ）A．互推后两位同学各自的动量增加，总动量也增加B．互推后两位同学动量大小相等，方向相反C．分离时质量大的同学的速度大一些D．分离时质量大的同学的速度小一些 给予学生时间思考，并要求学生使用草稿纸列公式。 思考，作答 用科学的理论知识解释生活中的物理现象。 【播放视频 演示实验】总结人船模型的特点：1.系统总动量始终保持为零。2.两者速度方向相反3.两者速度大小与质量成反比。 讲授，引导学生记笔记。 观察，记笔记。 记忆经典模型：人船模型只有外力，满足动量守恒定律的条件。 【处理例题 归纳方法】例1 在列车编组站里，一辆 m1 = 1.8×104 kg 的货车在平直轨道上以 v1 = 2 m/s 的速度运动，碰上一辆 m2 = 2.2×104 kg 的静止货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，求货车碰撞后的运动速度。例2一枚在空中飞行的火箭，质量为m，在某点的速度为v，方向水平，燃料即将耗尽。火箭在该点突然炸裂成两块，其中质量为m1的一块沿着与v相反的方向飞去，速度为v1 。求炸裂后另一块的速度v2 。 指导审题：①本题中相互作用的系统是什么？②分析系统受到哪几个外力的作用？是否符合动量守恒的条件？ ③本题中研究的是哪一个过程？该过程的初状态和末状态分别是什么？ 解析并演算作答。 归纳总结运用动量守恒定律进行解题的方法。 【变式训练】在光滑水平面上A、B ... ...