第一章 動(dòng)量守恒定律（大單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)）高二物理同步備課系列（人教版2019選擇性必修第一冊(cè)）

第一章動(dòng)量守恒定律（大單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)）高二物理同步備課系列（人教版2019選擇性必修第一冊(cè)）課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、教學(xué)內(nèi)容教材章節(jié)：人教版2019選擇性必修第一冊(cè)第二章“動(dòng)量守恒定律”

內(nèi)容：本章節(jié)主要介紹了動(dòng)量守恒定律的概念、推導(dǎo)過程、應(yīng)用范圍以及在實(shí)際問題中的應(yīng)用。具體內(nèi)容包括動(dòng)量的定義、動(dòng)量守恒定律的表述、動(dòng)量守恒定律的推導(dǎo)、動(dòng)量守恒定律在碰撞問題中的應(yīng)用等。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生將掌握動(dòng)量守恒定律的基本概念和應(yīng)用方法，提高解決實(shí)際問題的能力。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本章節(jié)旨在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的核心素養(yǎng)。學(xué)生將通過動(dòng)量守恒定律的學(xué)習(xí)，發(fā)展對(duì)物理現(xiàn)象的抽象思維能力，學(xué)會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)工具描述物理現(xiàn)象，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)分析能力。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生理解科學(xué)原理背后的邏輯關(guān)系，樹立科學(xué)的世界觀和方法論，增強(qiáng)對(duì)科學(xué)知識(shí)的尊重和責(zé)任感。三、學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握的相關(guān)知識(shí)：

學(xué)生在進(jìn)入本章節(jié)學(xué)習(xí)前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了牛頓運(yùn)動(dòng)定律、力的合成與分解等基礎(chǔ)知識(shí)。他們具備一定的力學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)，能夠理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，但對(duì)于動(dòng)量守恒定律這一較為抽象的概念，可能還處于初步了解階段。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

高二學(xué)生普遍對(duì)物理學(xué)科抱有濃厚興趣，尤其是在探究物理現(xiàn)象和解決問題方面。他們?cè)跀?shù)學(xué)和邏輯思維能力方面表現(xiàn)出較高的水平，能夠通過數(shù)學(xué)公式和物理模型來分析問題。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生偏好通過實(shí)驗(yàn)和直觀演示來理解概念，而另一部分學(xué)生則更傾向于通過理論推導(dǎo)和數(shù)學(xué)計(jì)算來掌握知識(shí)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生對(duì)動(dòng)量守恒定律的理解可能存在困難，因?yàn)檫@一概念涉及到抽象的物理量——?jiǎng)恿?，以及?fù)雜的碰撞問題。在應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決實(shí)際問題時(shí)，學(xué)生可能會(huì)遇到以下挑戰(zhàn)：如何正確識(shí)別系統(tǒng)的初始和最終狀態(tài)、如何處理非彈性碰撞、如何處理多個(gè)物體相互作用的情況。此外，學(xué)生可能對(duì)動(dòng)量守恒定律的適用條件感到困惑，需要在教學(xué)過程中加以明確和強(qiáng)調(diào)。四、教學(xué)資源-硬件資源：物理實(shí)驗(yàn)室（用于演示碰撞實(shí)驗(yàn)）、白板或投影儀、計(jì)算機(jī)（用于演示動(dòng)畫或視頻）、計(jì)時(shí)器、彈簧秤、木塊等實(shí)驗(yàn)器材。

-軟件資源：物理教學(xué)軟件、動(dòng)畫演示軟件、在線物理模擬工具。

-課程平臺(tái)：學(xué)校內(nèi)部教學(xué)平臺(tái)、在線教育平臺(tái)。

-信息化資源：動(dòng)量守恒定律相關(guān)的教學(xué)視頻、實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板、在線學(xué)習(xí)資料庫。

-教學(xué)手段：多媒體教學(xué)、實(shí)驗(yàn)演示、小組討論、課堂問答、課后作業(yè)系統(tǒng)。五、教學(xué)過程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：通過展示一系列快速變化的圖片或視頻，如汽車碰撞、足球比賽中的激烈沖撞等，提問學(xué)生：“你們認(rèn)為在碰撞過程中會(huì)發(fā)生什么變化？為什么？”

-回顧舊知：簡(jiǎn)要回顧牛頓第二定律和能量守恒定律，引導(dǎo)學(xué)生思考這些定律與動(dòng)量守恒定律之間的關(guān)系。

2.新課呈現(xiàn)（約20分鐘）

-講解新知：詳細(xì)講解動(dòng)量守恒定律的定義、公式和適用條件。使用板書或投影儀展示公式和推導(dǎo)過程，確保學(xué)生能夠跟隨理解。

-舉例說明：通過幾個(gè)簡(jiǎn)單的例子，如兩輛相撞的汽車、子彈射入木塊等，展示動(dòng)量守恒定律在實(shí)際問題中的應(yīng)用。

-互動(dòng)探究：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，讓他們嘗試分析一個(gè)復(fù)雜的碰撞問題，并提出解決方案。鼓勵(lì)學(xué)生提出問題，并通過小組合作找到答案。

3.演示實(shí)驗(yàn)（約10分鐘）

-實(shí)驗(yàn)演示：在物理實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，如使用木塊和彈簧秤進(jìn)行碰撞實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察動(dòng)量守恒的現(xiàn)象。

-觀察與記錄：引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并嘗試解釋這些數(shù)據(jù)。

4.練習(xí)鞏固（約15分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：分發(fā)練習(xí)題，讓學(xué)生獨(dú)立完成。題目應(yīng)包括不同類型的碰撞問題，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜。

-教師指導(dǎo)：巡視教室，檢查學(xué)生的解答過程，對(duì)有困難的學(xué)生提供個(gè)別指導(dǎo)。

5.小組討論（約10分鐘）

-學(xué)生分組：將學(xué)生分成小組，每個(gè)小組討論一個(gè)復(fù)雜的碰撞問題。

-分享討論結(jié)果：每個(gè)小組派代表分享他們的討論結(jié)果和解決方案。

6.總結(jié)與反饋（約5分鐘）

-總結(jié)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容和重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)動(dòng)量守恒定律的重要性。

-反饋：收集學(xué)生的反饋，了解他們對(duì)課程內(nèi)容的理解和學(xué)習(xí)上的困難。

7.課后作業(yè)（約10分鐘）

-布置作業(yè)：為學(xué)生布置一些課后作業(yè)，包括解決實(shí)際問題的練習(xí)題和理論思考題。

-明確要求：告知學(xué)生作業(yè)的具體要求和截止日期。六、學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.知識(shí)掌握：

-學(xué)生能夠準(zhǔn)確理解動(dòng)量守恒定律的概念，包括動(dòng)量的定義、動(dòng)量守恒的條件和公式。

-學(xué)生能夠區(qū)分完全彈性碰撞和非完全彈性碰撞，并能夠根據(jù)動(dòng)量守恒定律計(jì)算出碰撞前后的速度和位移。

-學(xué)生能夠?qū)?dòng)量守恒定律應(yīng)用于解決實(shí)際問題，如碰撞問題、爆炸問題等。

2.技能提升：

-學(xué)生在應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決實(shí)際問題時(shí)，提高了數(shù)學(xué)計(jì)算能力和物理問題分析能力。

-學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)和觀察，提升了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析的能力。

-學(xué)生在小組討論和合作中，提高了溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。

3.思維發(fā)展：

-學(xué)生通過學(xué)習(xí)動(dòng)量守恒定律，發(fā)展了抽象思維和邏輯推理能力，能夠從具體現(xiàn)象中抽象出物理規(guī)律。

-學(xué)生學(xué)會(huì)了從多個(gè)角度分析問題，培養(yǎng)了批判性思維能力。

-學(xué)生對(duì)物理世界的認(rèn)識(shí)更加深入，能夠?qū)⑽锢碇R(shí)與日常生活相聯(lián)系。

4.學(xué)習(xí)態(tài)度：

-學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的興趣和熱情得到提升，愿意主動(dòng)探索物理現(xiàn)象背后的原理。

-學(xué)生在面對(duì)學(xué)習(xí)困難時(shí)，能夠保持積極的心態(tài)，通過努力克服困難。

-學(xué)生培養(yǎng)了自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)，為未來的學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

5.解決問題能力：

-學(xué)生能夠運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解決實(shí)際問題，如設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的碰撞實(shí)驗(yàn)、計(jì)算物體在碰撞后的速度等。

-學(xué)生在面對(duì)復(fù)雜問題時(shí)，能夠運(yùn)用物理知識(shí)和邏輯思維進(jìn)行分解和解決。

-學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中，培養(yǎng)了創(chuàng)新思維和解決問題的能力。

6.實(shí)踐應(yīng)用：

-學(xué)生能夠?qū)?dòng)量守恒定律應(yīng)用于實(shí)際問題，如工程領(lǐng)域中的碰撞分析、交通安全設(shè)計(jì)等。

-學(xué)生通過實(shí)踐活動(dòng)，了解了物理學(xué)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用價(jià)值，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)物理的興趣。

-學(xué)生在實(shí)踐過程中，提高了動(dòng)手能力和實(shí)際操作能力。七、反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.案例教學(xué)：在講解動(dòng)量守恒定律時(shí)，我嘗試引入實(shí)際案例，如交通事故、航天器發(fā)射等，讓學(xué)生在真實(shí)情境中理解物理原理，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)：加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀感受動(dòng)量守恒定律，加深對(duì)知識(shí)的理解。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問題

1.學(xué)生對(duì)動(dòng)量守恒定律的理解不夠深入：部分學(xué)生在理解動(dòng)量守恒定律時(shí)，容易混淆條件和公式，需要加強(qiáng)概念教學(xué)和例題講解。

2.教學(xué)方法單一：課堂教學(xué)中，我主要采用講授法，缺乏互動(dòng)和討論，導(dǎo)致學(xué)生參與度不高，需要增加課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)。

3.評(píng)價(jià)方式單一：目前主要依靠課后作業(yè)和考試來評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，缺乏對(duì)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力的考察，需要改進(jìn)評(píng)價(jià)方式。

反思改進(jìn)措施（三）

1.深化概念教學(xué)：針對(duì)學(xué)生對(duì)動(dòng)量守恒定律理解不夠深入的問題，我將加強(qiáng)概念教學(xué)，通過講解、舉例、討論等多種方式，幫助學(xué)生準(zhǔn)確把握概念。

2.豐富教學(xué)方法：為了提高學(xué)生的參與度，我將增加課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)，如小組討論、角色扮演等，讓學(xué)生在活動(dòng)中學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效果。

3.改進(jìn)評(píng)價(jià)方式：除了傳統(tǒng)的作業(yè)和考試，我將引入課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、項(xiàng)目展示等多種評(píng)價(jià)方式，全面考察學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，特別是實(shí)際應(yīng)用能力。

4.加強(qiáng)與學(xué)生的溝通：關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，及時(shí)了解他們的困惑和問題，給予針對(duì)性的指導(dǎo)和幫助。

5.結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)，開展跨學(xué)科教學(xué)：將動(dòng)量守恒定律與其他學(xué)科知識(shí)相結(jié)合，如數(shù)學(xué)、化學(xué)等，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，提高他們的綜合素質(zhì)。八、板書設(shè)計(jì)①動(dòng)量守恒定律概念

-動(dòng)量：物體質(zhì)量與速度的乘積

-動(dòng)量守恒：系統(tǒng)總動(dòng)量在碰撞前后保持不變

②動(dòng)量守恒定律公式

-動(dòng)量守恒公式：\(m_1v_1+m_2v_2=m_1v_1'+m_2v_2'\)

-其中：\(m_1,m_2\)為物體質(zhì)量，\(v_1,v_2\)為碰撞前速度，\(v_1',v_2'\)為碰撞后速度

③動(dòng)量守恒定律適用條件

-系統(tǒng)不受外力或外力之和為零

-碰撞前后的系統(tǒng)動(dòng)量保持不變

④動(dòng)量守恒定律的推導(dǎo)

-牛頓第二定律：\(F=ma\)

-動(dòng)量變化率：\(\Deltap=F\Deltat\)

-動(dòng)量守恒定律：\(\Deltap=0\)（系統(tǒng)不受外力）

⑤動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用

-碰撞問題：彈性碰撞、非彈性碰撞

-爆炸問題：炸藥爆炸、火箭發(fā)射

-實(shí)際問題：交通安全、工程設(shè)計(jì)

⑥動(dòng)量守恒定律的注意事項(xiàng)

-確定系統(tǒng)：明確系統(tǒng)內(nèi)所有物體的質(zhì)量

-確定參考系：選擇合適的參考系進(jìn)行分析

-確定動(dòng)量方向：規(guī)定正方向，統(tǒng)一計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

今天我們學(xué)習(xí)了動(dòng)量守恒定律，這是物理學(xué)中的一個(gè)重要定律，它揭示了在無外力作用或外力相互抵消的情況下，系統(tǒng)總動(dòng)量保持不變的現(xiàn)象。以下是本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容：

1.動(dòng)量守恒定律的概念：動(dòng)量守恒定律指出，在一個(gè)封閉系統(tǒng)中，如果沒有外力作用，系統(tǒng)的總動(dòng)量在碰撞前后保持不變。

2.動(dòng)量的定義：動(dòng)量是物體質(zhì)量與速度的乘積，表示為\(p=mv\)，其中\(zhòng)(p\)是動(dòng)量，\(m\)是質(zhì)量，\(v\)是速度。

3.動(dòng)量守恒定律的公式：\(m_1v_1+m_2v_2=m_1v_1'+m_2v_2'\)，其中\(zhòng)(m_1,m_2\)是碰撞前后兩個(gè)物體的質(zhì)量，\(v_1,v_2\)是碰撞前兩個(gè)物體的速度，\(v_1',v_2'\)是碰撞后兩個(gè)物體的速度。

4.動(dòng)量守恒定律的適用條件：系統(tǒng)不受外力或外力之和為零。

5.動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用實(shí)例：碰撞問題、爆炸問題、交通安全問題等。

當(dāng)堂檢測(cè)：

為了檢測(cè)學(xué)生對(duì)本節(jié)課內(nèi)容的掌握情況，以下是一些檢測(cè)題目：

1.單選題：

a)動(dòng)量的定義是（）

A)物體的質(zhì)量和速度的乘積

B)物體的質(zhì)量和加速度的乘積

C)物體的質(zhì)量和速度的平方的乘積

D)物體的質(zhì)量和動(dòng)量的乘積

b)動(dòng)量守恒定律的適用條件是（）

A)系統(tǒng)受到外力作用

B)系統(tǒng)不受外力作用或外力之和為零

C)系統(tǒng)動(dòng)量發(fā)生變化

D)系統(tǒng)動(dòng)量不守恒

2.計(jì)算題：

兩輛汽車A和B相向而行，質(zhì)量分別為\(m_A\)和\(m_B\)，速度分別為\(v_A\)和\(v_B\)。假設(shè)碰撞是完全彈性的，求碰撞后兩輛汽車的速度。

3.應(yīng)用題：

一顆子彈以速度\(v_0\)水平射入一個(gè)靜止在水平面上的木塊，木塊質(zhì)量為\(m\)，子彈質(zhì)量為\(m_0\)。求碰撞后木塊和子彈共同移動(dòng)的速度。

請(qǐng)學(xué)生根據(jù)以上題目進(jìn)行獨(dú)立思考，并在課后提交答案。通過這次檢測(cè)，我們可以了解學(xué)生對(duì)動(dòng)量守恒定律的理解程度，以及他們應(yīng)用這一原理解決實(shí)際問題的能力。重點(diǎn)題型整理1.動(dòng)量守恒定律在碰撞問題中的應(yīng)用

-題型：兩輛汽車在水平直路上相向而行，碰撞后粘在一起運(yùn)動(dòng)，求碰撞后的共同速度。

-解答：設(shè)兩輛汽車的質(zhì)量分別為\(m_1\)和\(m_2\)，碰撞前的速度分別為\(v_1\)和\(v_2\)，碰撞后的共同速度為\(v\)。根據(jù)動(dòng)量守恒定律：

\[m_1v_1+m_2v_2=(m_1+m_2)v\]

解得：

\[v=\frac{m_1v_1+m_2v_2}{m_1+m_2}\]

2.動(dòng)量守恒定律在爆炸問題中的應(yīng)用

-題型：一顆炸彈在空中爆炸成兩塊碎片，碎片的質(zhì)量分別為\(m_1\)和\(m_2\)，爆炸前炸彈的速度為\(v\)，求兩碎片在爆炸后的速度。

-解答：設(shè)爆炸后碎片的速度分別為\(v_1\)和\(v_2\)，方向相反，根據(jù)動(dòng)量守恒定律：

\[m_1v_1+m_2v_2=0\]

由于兩碎片方向相反，設(shè)\(v_1\)為正方向，則\(v_2\)為負(fù)方向，解得：

\[v_1=-\frac{m_2v}{m_1+m_2},\quadv_2=\frac{m_1v}{m_1+m_2}\]

3.動(dòng)量守恒定律在多物體碰撞中的應(yīng)用

-題型：三個(gè)質(zhì)量分別為\(m_1,m_2,m_3\)的物體在同一水平面上碰撞，碰撞后\(m_1\)和\(m_2\)粘在一起運(yùn)動(dòng)，求碰撞后\(m_1\)和\(m_2\)的速度。

-解答：設(shè)碰撞前三個(gè)物體的速度分別為\(v_1,v_2,v_3\)，碰撞后\(m_1\)和\(m_2\)的速度為\(v_{12}\)，\(m_3\)的速度為\(v_3'\)。根據(jù)動(dòng)量守恒定律：

\[m_1v_1+m_2v_2+m_3v_3=m_1v_{12}+m_2v_{12}+m_3v_3'