第一章动量守恒定律单元教学建议课件高二上学期物理人教版选择性

2024高二物理选择性必修1第一章《动量守恒定律》单元教学建议2024.301素养发展价值分析020304目录单元主题的确定单元课标要求单元教学设计的实施建议01单元课标要求课标要求【内容要求】1.1.1理解冲量和动量。通过理论推导和实验，理解动量定理和动量守恒定律，能用其解释生产生活中的有关现象。知道动量守恒定律的普适性。

例1知道火箭的发射利用了反冲现象。

例2查阅资料，了解中子的发现过程,讨论动量守恒定律在其中的作用。01单元课标要求课标要求【内容要求】

1.1.2通过实验，了解弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。定量分析一维碰撞问题并能解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞现象。01单元课标要求课标要求

【内容要求】

1.1.3体会用守恒定律分析物理问题的方法，体会自然界的和谐与统一。

例3查阅资料，了解太空物体的碰撞和微观粒子的碰撞等相关信息。

01

（1）制作“水火箭”。

（2）观察台球碰撞前后的运动情况，尝试用动量知识定性解释。【活动建议】单元课标要求课标要求02素养发展价值分析物理观念认识动量是描述物体运动状态的物理量知道动量、冲量及动量定理的物理意义通过对碰撞现象进行分类深化能量的观念在建立动量概念过程中深化运动与相互作用的观念通过对动量定理的推导体会力对时间的累积效果深化相互作用的观念通过利用动量定理和牛顿第三定律推导动量守恒定律深化相互作用的观念通过对碰撞现象进行分类深化能量的观念02科学思维能够理论推导动量定理、动量守恒定律了解动量守恒定律的普遍适用性和牛顿运动定律适用范围的局限性了解弹性碰撞和非弹性碰撞会分析具体实例中的碰撞特点及类型变力作用下动量定理的应用（微元）通过动量定理及牛顿第三定律推导动量守恒定律（守恒）分析牛顿定律、动能定理、动量定理的区别与联系（对比）建立弹性碰撞与非弹性碰撞的模型（建模）验证动量守恒定律实验中用水平位移之比代表速度之比（等效）素养发展价值分析02科学探究能够设计验证动量守恒定律的实验方案能够合理地选择器材并准确的获取实验数据能够准确的利用物理术语和工具进行实验交流与讨论能依据已有知识合理设计实验方案（提出假设----实验验证）能合理地选择实验器材，获得实验数据，分析实验数据，形成结论（数据处理能力）能撰写实验报告，用学过的物理术语、图表等交流本实验的探究过程与结论（评估与反思）素养发展价值分析02科学态度与责任了解动量守恒定律的普适性与牛顿定律的局限性能够利用守恒的思想对生活中常见的物理现象进行解释了解我国航天事业取得的巨大成就用动量守恒定律分析物理问题的方法，体会自然界的和谐与统一通过对动量守恒定律等内容的学习，认识到物理规律的内在一致性和适用范围通过学习，认识到物理研究是建立在观察和实验基础上的一项创造性工作，在研究中必须坚持实事求是的态度素养发展价值分析03单元主题的确定

高中物理必修课程中的力学、电学内容，为学生初步形成物质观、运动与相互作用观和能量观奠定了重要的基础。“动量守恒定律”这一章使学生深化对运动与相互作用观和能量观的理解。动量和动量守恒定律在高中物理教学中占据重要地位。03必修三选修3-5单元主题的确定选择性必修103单元主题的确定04单元教学活动建议动量定理动量守恒定律人船模型弹性碰撞完全非弹性碰撞一般非弹性碰撞板块模型谐振子模型圆弧轨道模型连续碰撞二维碰撞碰撞连续体问题力与运动关系基本问题瞬时性问题反冲现象03主题具体内容

主题一：

关于动量基本概念、定律的研究通过观察实验现象，要求学生利用动量相关知识进行解答，促进主题内动量守恒定律及其使用条件的整合。了解牛顿对第三定律的表述，使学生从力与运动关系方面重新理解牛顿第三定律，将牛顿运动定律与动量定理进行对照，促进跨主题概念的整合。通过对学史中关于运动量度的争论使学生了解动能定理和动量定理是从不同角度研究物理问题，促进学生完成力与运动关系相关定理定律的整合。了解牛顿对第二定律的表述，使学生从动量变化率的角度重新理解牛顿第二定律，促进跨主题概念间的整合

主题二：利用动量、能量研究实际问题通过对不同材质、不同质量的小球实验中落点的研究，使学生从能量的角度分析碰撞前后小球速度的关系，将弹性碰撞、完全非弹性碰撞及一般非弹性碰撞的规律进行整合，实现能量和动量相关内容的跨主题整合。单元主题的确定04单元教学活动建议主题任务教材内容课时建议

主题一：

关于动量基本概念、定律的研究任务一：寻找碰撞中的守恒量第1节1任务二：对物体运动量进行描述第2、3节3任务三：实验验证动量守恒定律第4节2主题二：利用动量、能量研究实际问题任务四：利用碰撞规律解决实际问题第5节3任务五：设计并制作水火箭第6节20404单元教学活动建议情境1问题活动目标牛顿摆1、如何测量小球碰前碰后的速度2、碰撞过程中传递的是什么物理量1、在一侧同时抬起不同数量的球由静止释放观察另一侧摆起球的数量

2、改变小球的质量，研究不同质量小球碰撞规律经历寻求碰撞中不变量的过程，体会探究过程中的猜想、推理和证据的重要性04单元教学活动建议情境2问题活动目标光电门与滑块1、碰撞过程中系统能量是否发生变化2、滑块碰撞过程中传递的是什么物理量3、系统总动量在碰撞前后是否发生变化（1）两个质量相等的滑块发生弹性碰撞（2）两个质量相等的滑块完全非弹性碰撞（3）两个质量不同的滑块发生弹性碰撞能依据已有知识合理设计实验方案，合理地选择实验器材，获得实验数据，分析实验数据，定量验证猜想。04单元教学活动建议04单元教学活动建议

牛顿在研究碰撞的时候做过类似的实验，并用弧长来量度碰撞前后瞬间小球的瞬时速度，在《原理》中还进行了详细说明：“两物体从很大的距离以相反的方向相遇，结果是双方在运动中产生相等的变化，即作用和反作用恒等。例如物体A以9份运动碰撞到静止的物体B，损失掉7份，碰撞后以2份继续前进，则物体B将以7份运动反弹……”0404单元教学活动建议情境1问题活动目标

下落的鸡蛋1、鸡蛋落在软垫和盘子里减速过程中的相同点和不同点2、产生不同作用效果的原因是什么3、请给出鸡蛋在运输过程中防护的建议4、利用鸡蛋下落实验数据分析高空坠物的危险1、观察鸡蛋下落的对比实验解释实验现象2、对易碎的物品（如鸡蛋）给出运输过程中的防护建议3、讨论分析高空坠物的危险理解冲量的概念，知道动量定理及其物理意义，能利用动量定理解释生活中的现象04单元教学活动建议情境2问题活动目标铁锤钉钉子1、如何实现以尽量少的敲击次数将钉子钉入木板2、如何计算变力对物体的冲量3、历史上关于运动量度的争论的实质是什么1、体验铁锤钉钉子的过程2、利用传感器验证动量定理，了解变力冲量的计算方法（多种）3、关于运动量度争论的讨论了解牛顿对第二定律的表述，使学生从动量变化率的角度重新理解牛顿第二定律。会利用传感器的F-t图像计算变力的冲量。通过对学史中关于运动量度的争论使学生了解动能定理和动量定理是从不同角度研究物理问题，促进学生完成力与运动关系相关定理定律的整合。

04单元教学活动建议【2021北京高考第10题】基础型活动对应04单元教学活动建议【2022北京高考17题】基础型活动对应04单元教学活动建议情境3问题活动目标估算吹风机风速1、通过实验感受并猜想说明吹风机的风力大小与流速的关系2、分析流体问题时如何确定研究对象3、定向流动流体压强大小与哪些因素有关感受吹风机吹风的风力，通过档位调节感受不同风速的风力大小2、讨论分析影响风力大小的因素3、推导流动气体（液体）压强的表达式通过利用动量定理分析流体压强问题，知道影响流体压强大小的因素，并能够利用结论解释分析生活中的现象。04单元教学活动建议活动目标活动层次具体活动通过利用动量定理分析流体压强问题，知道影响流体压强大小的因素，并能够利用结论解释分析生活中的现象。基础型活动（1）观察、体验并描述吹风机风速与压强的定性关系（2）尝试推导计算流体压强大小的定量表达式研究型活动（1）利用力传感器及流体压强的定量表达式，估算不同档位吹风机的风速（2）探究牛顿定律、动量定理、动能定理在解决力学问题时的区别与联系应用型活动（1）根据火箭发射数据要求设计燃料的量与喷出的速度。（2）设计太空中的粒子推进器04单元教学活动建议

水流射向墙壁，会对墙壁产生冲击力。假设水枪喷水口的横截面积为S，喷出水流的流速为v，水流垂直射向竖直墙壁后速度变为0。已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g，求墙壁受到的平均冲击力。【课后练习B组4题】基础型活动对应04单元教学活动建议【2021福建高考第4题】研究型活动对应04单元教学活动建议【2022福建高考试题】应用型活动对应04单元教学活动建议情境4问题活动目标人能否一跳上岸1、人以其在陆地上跳跃的经验能够一跳上岸么？分析其原因2、若人要成功跳上岸，至少需要多大的初速度（相对地面）3、总结系统动量守恒的条件1、学生对于站在地面上和站在滑板上跳到指定位置，感受从船上跳下的情境，分析原因。2、讨论人与船运动速度和位移的特点，并分析原因3、分析任务一中碰撞中动量守恒的原因，总结系统动量守恒的条件在了解系统内力和外力的基础上，理解动量守恒定律使学生从动量定理与动量守恒的角度重新深入理解牛顿第三定律。能运用动量守恒定律分析生产生活中的有关现象04单元教学活动建议【2023全国高考试题】基础型活动对应04单元教学活动建议04单元教学活动建议04单元教学活动建议04单元教学活动建议已知：两个小球质量一定，大小相同，但材质可以改变。左侧小球以恒定速度撞击静止的右侧小球，

问：（1）哪种情况下右侧小球获得的速度最大或最小（2）哪种情况下系统动能损失量最大或者最小1234504单元教学活动建议12345

力与运动关系角度：1-3过程中二者作用时间最短，右侧小球获得的速度最小，1-5过程中二者作用时间最长，右侧小球获得速度最大。

能量角度：1-3过程中二者形变量最大，系统动能损失最大；1-5过程中二者形变量为零，系统动能损失为零。04单元教学活动建议完全非弹性碰撞：1-3过程中二者作用时间最短，全过程形变量最大，系统动能损失量最大一般非弹性碰撞：1-4过程中二者作用时间及形变量介于弹性碰撞与完全非弹性碰撞之间，系统动能有一定损失弹性碰撞：1-5过程中二者作用时间最长，全过程形变量为零，系统动能没有损失1234504单元教学活动建议

完全非弹性碰撞

因此:x0>x1=x2，所以碰后m1和m2的落点在P点左侧

OPM’04单元教学活动建议

弹性碰撞

04单元教学活动建议由于m1>m2，所以有

因此:x2>x0>x1，所以碰后m1的落点在P点左侧，m2的落点在P点右侧OPMN04单元教学活动建议OPM’’N’’最后两个球的落点介于弹性碰撞的落点M和N之间。

一般非弹性碰撞

04单元教学活动建议04单元教学活动建议04单元教学活动建议（2）核反应堆里的中子速度不能太快，否则不易被铀核“捕获”，因此，在反应堆内要放“慢化剂”，让中子与慢化剂中的原子核碰撞，以便把中子的速度降下来．若认为碰撞前慢化剂中的原子核都是静止的，且将中子与原子核的碰撞看作弹性正碰，慢化剂应该选用质量较大的还是质量较小的原子核？请分析说明理由．【慢化剂的选择】04单元教学活动建议【中子的发现】04单元教学活动建议电子动能：8keV电子静能：511keV动量守恒中电子的质量不考虑相对论效应04单元教学活动建议04活动目标活动层次具体活动能依据已有知识合理设计实验方案能合理地选择实验器材，获得实验数据，分析实验数据，形成结论