1.1 动量 （教学设计）-高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.docx

课题

1.1动量

课型

新授课

课时

1

主备人

授课教师

教材

分析

本节内容包括寻求碰撞中的不变量、动量两部分。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——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。教学时需要引导学生充分经历和体验这一探究过程。

学情分析

学生在过往学习中，学习了质量、速度、动能等概念，并能正确理解这些概念和规律，学习了矢量及其运算法则，这些为学生寻求碰撞中的不变量提供了扎实的基础，有利于学生理解动量及动量变化这些新概念。实验操作技能方面能够根据示范和提示正确使用相关器材和计算机软件等，并掌握了一定的数据分析方法。另外，学生对“守恒”这一重要的物理思想已经有了初步认识，对生活中碰撞现象也有了一定的感性体验。这些都为本节课的教学奠定了基础。

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，计算一维动量的变化量，深化运动与相互作用观。

科学思维：通过物理学史，感受并学习先辈们对已有知识的质疑创新精神，发展科学论证、质疑创新等科学思维。

科学探究：经历寻求和定量探究碰撞中不变量的过程，体会探究过程中猜想、推理和证据的重要性。

科学态度与责任：通过动量概念的学习，认识自然世界的多样性与统一性，初步体会物理规律的简洁性与普适性。

重点

通过实验寻求碰撞中的不变量，建立动量的概念

难点

分析实验现象和实验数据寻求碰撞中的不变量

教学内容及教师活动设计

学生活动

二次备课

环节一：导入新课

一、学习目标

1.通过学习动量和动量变化量的概念及其矢量性，计算一维动量的变化量，深化运动与相互作用观。

2.通过物理学史，感受并学习先辈们对已有知识的质疑创新精神，发展科学论证、质疑创新等科学思维。

二、情景引入

碰撞是日常生活、生产活动中常见的一种现象。那么，这些看似不同的碰撞现象背后是否隐藏着相同的物理规律呢？

了解本节课学习目标

图片展示

环节二：新课学习

问题探究一、寻求碰撞中的不变量

我们只研究最简单的情况——两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动。这种碰撞叫做一维碰撞。

探究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，该球与静止的B球发生碰撞。

实验现象：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拉起时同样的高度。

对比两次碰撞的结果发现，碰撞效果与速度和质量有关，这其中是否存在一个不变的量呢？下面我们通过实验数据来研究上述问题。

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。

使用天平测量出两小车的质量，并利用光电门传感器测量出两小车的碰撞前、后的速度。

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。

实验结论：

从实验数据可以看出，此实验中两辆小车碰撞前后，动能之和并不相等，但质量与速度的乘积之和却基本不变。

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=mv

2.单位：千克米每秒(kg?m/s)

3.三性：

(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

(3)相对性:物体的动量与参考系的选择有关，中学阶段常以地球为参考系

4.动量的变化（Δp）

（1）定义：物体的末动量与初动量的矢量差叫做物体动量的变化；

(2)表达式：Δp=mΔ?

①动量的变化等于末状态动量减初状态的动量，其方向与Δ?的方向相同：（在同一直线上的问题采用代数运算）

②动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量。

③动量发生变化的三种情况：速度大小改变方向不变、速度大小不变方向改变、速度大小和方向都改变。

不在同一条直线上的动量变化的运算，遵循平行四边形定则

试讨论以下几种运动的动量变化情况：

①物体做匀速直线运动

动量大小、方向均不变

②物体做自由落体运动

动量方向不变，大小随时间推移而增大

③物体做平抛运动

动量方向时刻改变，大小随时间推移而增大

④物体做匀速圆周运动

动量方向时刻改变，大小不变

教材4页

例题