1.4 实验：验证动量守恒定律 课时教案（表格式）2025--2026年人教版高中物理选择性必修第一册

1.4《实验：验证动量守恒定律》课时教案 学科 物理 年级册别 高二上册 共1课时 教材 人教版选择性必修第一册 授课类型 实验探究课 第1课时 教材分析 教材分析 本节内容位于人教版高中物理选择性必修第一册第一章第四节，是“动量与动量守恒定律”知识体系中的关键实践环节。教材通过设计气垫导轨或斜槽小球碰撞实验，引导学生利用打点计时器或光电门测量速度，进而计算碰撞前后的总动量，验证系统在不受外力或合外力为零时动量守恒。该实验不仅是对动量概念的深化理解，更是培养学生科学探究能力的重要载体。 学情分析 高二学生已掌握动量、动量定理等基本概念，具备一定的力学分析能力，但对实验设计原理和误差控制仍较薄弱。学生在生活中虽常见碰撞现象（如台球、汽车追尾），但缺乏定量研究意识。其认知特点为抽象思维逐步发展，但动手操作与数据处理能力参差不齐。主要障碍在于如何准确测量瞬时速度、判断系统是否满足动量守恒条件及误差来源分析。需通过情境引导、合作探究与教师示范突破难点。 课时教学目标 物理观念 1. 能说出动量守恒定律的适用条件，理解实验中“系统近似不受外力”的实现方式。 2. 能结合实验数据，用动量公式 p=mv 计算碰撞前后系统的总动量，建立守恒观念。 科学思维 1. 能设计合理的实验方案，选择合适的测量工具（如光电门、打点计时器）获取速度数据。 2. 能通过比较实验前后动量值，分析误差来源，提升批判性思维与逻辑推理能力。 科学探究 1. 能独立完成实验装置的搭建、数据采集与记录，体现动手实践能力。 2. 能小组协作处理实验数据，绘制表格并得出结论，经历完整的科学探究过程。 科学态度与责任 1. 在实验中养成严谨求实的态度，尊重实验数据，不随意篡改结果。 2. 认识动量守恒在交通安全、航天对接等领域的应用价值，增强社会责任感。 教学重点、难点 重点 1. 掌握利用气垫导轨或斜槽小球法测量碰撞前后速度的方法。 2. 理解实验原理，能正确计算系统总动量并验证其守恒。 难点 1. 准确实验条件的控制，尤其是“系统合外力为零”的近似实现。 2. 多因素误差（摩擦、空气阻力、测量偏差）的识别与分析。 教学方法与准备 教学方法 情境探究法、合作探究法、讲授法 教具准备 气垫导轨、滑块、光电门、数字计时器、天平、刻度尺、斜槽轨道、小钢球、白纸、复写纸 教学环节 教师活动 学生活动 情境导入 【5分钟】 一、创设真实情境，引发认知冲突。 （一）、播放视频引入生活现象。 教师播放一段高速摄像拍摄的台球碰撞慢动作视频：一个静止的白球被母球撞击后飞出，母球则改变方向继续运动。画面定格在碰撞瞬间，并叠加动态矢量箭头显示两球的速度变化。 提问：“为什么母球撞完之后没有停下？而被撞的球却突然动了起来？它们的速度之间有没有某种‘传递’关系？” 引导语：“这看似简单的碰撞背后，隐藏着自然界一条深刻的守恒律———动量守恒。今天，我们就化身小小科学家，亲手设计实验，去揭开它的神秘面纱。” （二）、回顾理论基础，明确探究目标。 教师板书动量定义式 p = mv 及动量守恒定律表达式 m v + m v = m v ' + m v '，强调成立条件是“系统不受外力或所受合外力为零”。 追问：“我们能否在教室里找到一个几乎不受外力的系统来做实验呢？” 预设学生回答：“很难，总有摩擦力。” 教师顺势引导：“没错，所以我们需要‘聪明地’减小干扰。比如使用气垫导轨让滑块‘漂浮’起来，极大减小摩擦；或者用斜槽小球从同一高度释放，使水平方向合力为零。这就是我们的实验智慧！” 1. 观看视频，思考碰撞中的速度变化规律。 2. 回忆动量守恒定律的内容及其条件。 3. 讨论如何在现实中近似实现“无外力”环境。 4. 明确实验目的：测量碰撞前后物体的动量，验证是否守恒。 评价任 ... ...