人教版高中物理选择性必修1第1章第1节实验：探究碰撞中的不变量—动量教学设计（表格式）

人教版高中物理选择性必修1第1章第1节实验：探究碰撞中的不变量—动量教学设计 课题 实验：探究碰撞中的不变量———动量 单元 1 学科 物理 年级 高二 教材分析 本节教材以“寻求碰撞中的不变量”为线索，通过演示两个完全相同钢球的对心碰撞，让学生对碰撞中的不变量提出猜想。为了判断猜想是否正确，改变实验条件，再进行两个质量不同、大小相同的钢球的对心碰撞。当猜想被否定之后，再设计新的实验方案进行研究。通过从特殊到一般，从定性到定量的多轮“问题———猜想———实验方案设计———证据收集一数据分析———得出结论”的科学探究过程，逐步达到对不变量的正确认识。教材的这一编写 思想体现了科学探究的基本方法与严谨求真的科学态度。教学时要引导学生充分经历和体验这一探究过程。教材的主要意图在于体现寻求守恒量是科学研究的一条路径， 沿着这一路径， 定义动量概念就是水到渠成的。学生在学习初中和高中物理时，已经了解了动能、速度、质量等相关概念和质量守恒、电荷守恒、机械能守恒等相关规律，这为学生寻求碰撞中的不变量提供了扎实的基础。 教学目标与核心素养 物理观念：通过学习动量和动量变化量的概念及其矢量性，会计算一维情况下的动量变化量。科学探究：通过实验用不同的方法探究碰撞中的不变量。科学思维：通过实例掌握在同一直线上运动的两个物体碰撞前、后速度的测量方法。科学态度与价值观：通过实验得到一维碰撞中的不变量表达式，培养实事求是的探究精神。 重点 动量和动量变化量的概念及其矢量性，会计算一维情况下的动量变化量。 难点 通过实例掌握在同一直线上运动的两个物体碰撞前、后速度的测量方法。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 用两根长度相同的线绳，分别悬挂两个完全相同的钢球A、B,且两球并排放置。拉起A球，然后放开，该球与静止的B球发生碰撞。可以看到，碰撞后A球停止运动而静止，B球开始运动，最终摆到和A球拉起时同样的高度。为什么会发生这样的现象呢 观看汽车碰撞实验视频。 通过观察视频，让学生对碰撞产生感性认识。 讲授新课 一、寻求实验中的不变量思考：碰撞有什么特点呢？碰撞的特点:1、相互作用时间极短；2、相互作用力极大，即内力远大于外力；3、速度都发生变化．思考讨论：(1)用两根长度相同的线绳,分别悬挂两个完全相同的钢球A、B,且两球并排放置，拉起A球，然后放开，球与静止的B球发生碰撞。可以看到,碰撞后A球停止运动而静止, B球开始运动，最终摆到和A球拉起时同样的高度。(2)将上面的A球换成大小相同的C球，使C球的质量大于B球，拉起C球至某一高度后释放， 撞击静止的B球。可以看到，碰撞后B球获得较大的速度，摆起的最大高度大于C球被拉起时的高度。为什么会发生这样的现象呢 实验如图,两辆小车都放在滑轨上，用一辆运动的小车碰撞一辆静 止的小车，碰撞后两辆小车粘在一起运动。小车的速度用滑轨上的光电计时器测量。下表中的数据是某次实验时采集的。其中, m1是运动小车的质量, m2是静止小车的质量; v是运动小车碰撞前的速度，v' 是碰撞后两辆小车的共同速度。思考讨论：①计算比较碰撞前后两辆小车动能之后是否变化;②计算比较碰撞前后两辆小阵质量与速度的乘积之和是否变化。结论：在碰撞前后系统各部分的“mv”（矢量，要考虑方向）的总和是一个定值，我们给“mv”一个名称叫动量P。二、动量1. 定义：在物理学中，把物体的质量 m 和速度 的乘积叫做物体的动量 p，用公式表示为p = m 2. 单位：在国际单位制中，动量的单位是千克 米每秒，符号是 kg m/s3. 对动量的理解(1) 矢量性:方向由速度方向决定，与该时刻的速度方向相同(2) 瞬时性:是状态量，与某一时刻相对应。速度取瞬时速度。(3) 相对性:与参考系的选择有关 ... ...