第一章動(dòng)量守恒定律單元教學(xué)建議課件高二上學(xué)期物理人教版選擇性

2024高二物理選擇性必修1第一章《動(dòng)量守恒定律》單元教學(xué)建議2024.301素養(yǎng)發(fā)展價(jià)值分析020304目錄單元主題的確定單元課標(biāo)要求單元教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)施建議01單元課標(biāo)要求課標(biāo)要求【內(nèi)容要求】1.1.1理解沖量和動(dòng)量。通過(guò)理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)，理解動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律，能用其解釋生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象。知道動(dòng)量守恒定律的普適性。

例1知道火箭的發(fā)射利用了反沖現(xiàn)象。

例2查閱資料，了解中子的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,討論動(dòng)量守恒定律在其中的作用。01單元課標(biāo)要求課標(biāo)要求【內(nèi)容要求】

1.1.2通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解彈性碰撞和非彈性碰撞的特點(diǎn)。定量分析一維碰撞問(wèn)題并能解釋生產(chǎn)生活中的彈性碰撞和非彈性碰撞現(xiàn)象。01單元課標(biāo)要求課標(biāo)要求

【內(nèi)容要求】

1.1.3體會(huì)用守恒定律分析物理問(wèn)題的方法，體會(huì)自然界的和諧與統(tǒng)一。

例3查閱資料，了解太空物體的碰撞和微觀粒子的碰撞等相關(guān)信息。

01

（1）制作“水火箭”。

（2）觀察臺(tái)球碰撞前后的運(yùn)動(dòng)情況，嘗試用動(dòng)量知識(shí)定性解釋?！净顒?dòng)建議】單元課標(biāo)要求課標(biāo)要求02素養(yǎng)發(fā)展價(jià)值分析物理觀念認(rèn)識(shí)動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量知道動(dòng)量、沖量及動(dòng)量定理的物理意義通過(guò)對(duì)碰撞現(xiàn)象進(jìn)行分類(lèi)深化能量的觀念在建立動(dòng)量概念過(guò)程中深化運(yùn)動(dòng)與相互作用的觀念通過(guò)對(duì)動(dòng)量定理的推導(dǎo)體會(huì)力對(duì)時(shí)間的累積效果深化相互作用的觀念通過(guò)利用動(dòng)量定理和牛頓第三定律推導(dǎo)動(dòng)量守恒定律深化相互作用的觀念通過(guò)對(duì)碰撞現(xiàn)象進(jìn)行分類(lèi)深化能量的觀念02科學(xué)思維能夠理論推導(dǎo)動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律了解動(dòng)量守恒定律的普遍適用性和牛頓運(yùn)動(dòng)定律適用范圍的局限性了解彈性碰撞和非彈性碰撞會(huì)分析具體實(shí)例中的碰撞特點(diǎn)及類(lèi)型變力作用下動(dòng)量定理的應(yīng)用（微元）通過(guò)動(dòng)量定理及牛頓第三定律推導(dǎo)動(dòng)量守恒定律（守恒）分析牛頓定律、動(dòng)能定理、動(dòng)量定理的區(qū)別與聯(lián)系（對(duì)比）建立彈性碰撞與非彈性碰撞的模型（建模）驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中用水平位移之比代表速度之比（等效）素養(yǎng)發(fā)展價(jià)值分析02科學(xué)探究能夠設(shè)計(jì)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)方案能夠合理地選擇器材并準(zhǔn)確的獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確的利用物理術(shù)語(yǔ)和工具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)交流與討論能依據(jù)已有知識(shí)合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（提出假設(shè)----實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）能合理地選擇實(shí)驗(yàn)器材，獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，形成結(jié)論（數(shù)據(jù)處理能力）能撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，用學(xué)過(guò)的物理術(shù)語(yǔ)、圖表等交流本實(shí)驗(yàn)的探究過(guò)程與結(jié)論（評(píng)估與反思）素養(yǎng)發(fā)展價(jià)值分析02科學(xué)態(tài)度與責(zé)任了解動(dòng)量守恒定律的普適性與牛頓定律的局限性能夠利用守恒的思想對(duì)生活中常見(jiàn)的物理現(xiàn)象進(jìn)行解釋了解我國(guó)航天事業(yè)取得的巨大成就用動(dòng)量守恒定律分析物理問(wèn)題的方法，體會(huì)自然界的和諧與統(tǒng)一通過(guò)對(duì)動(dòng)量守恒定律等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)到物理規(guī)律的內(nèi)在一致性和適用范圍通過(guò)學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)到物理研究是建立在觀察和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的一項(xiàng)創(chuàng)造性工作，在研究中必須堅(jiān)持實(shí)事求是的態(tài)度素養(yǎng)發(fā)展價(jià)值分析03單元主題的確定

高中物理必修課程中的力學(xué)、電學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生初步形成物質(zhì)觀、運(yùn)動(dòng)與相互作用觀和能量觀奠定了重要的基礎(chǔ)?！皠?dòng)量守恒定律”這一章使學(xué)生深化對(duì)運(yùn)動(dòng)與相互作用觀和能量觀的理解。動(dòng)量和動(dòng)量守恒定律在高中物理教學(xué)中占據(jù)重要地位。03必修三選修3-5單元主題的確定選擇性必修103單元主題的確定04單元教學(xué)活動(dòng)建議動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律人船模型彈性碰撞完全非彈性碰撞一般非彈性碰撞板塊模型諧振子模型圓弧軌道模型連續(xù)碰撞二維碰撞碰撞連續(xù)體問(wèn)題力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系基本問(wèn)題瞬時(shí)性問(wèn)題反沖現(xiàn)象03主題具體內(nèi)容

主題一：

關(guān)于動(dòng)量基本概念、定律的研究通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，要求學(xué)生利用動(dòng)量相關(guān)知識(shí)進(jìn)行解答，促進(jìn)主題內(nèi)動(dòng)量守恒定律及其使用條件的整合。了解牛頓對(duì)第三定律的表述，使學(xué)生從力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系方面重新理解牛頓第三定律，將牛頓運(yùn)動(dòng)定律與動(dòng)量定理進(jìn)行對(duì)照，促進(jìn)跨主題概念的整合。通過(guò)對(duì)學(xué)史中關(guān)于運(yùn)動(dòng)量度的爭(zhēng)論使學(xué)生了解動(dòng)能定理和動(dòng)量定理是從不同角度研究物理問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)生完成力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系相關(guān)定理定律的整合。了解牛頓對(duì)第二定律的表述，使學(xué)生從動(dòng)量變化率的角度重新理解牛頓第二定律，促進(jìn)跨主題概念間的整合

主題二：利用動(dòng)量、能量研究實(shí)際問(wèn)題通過(guò)對(duì)不同材質(zhì)、不同質(zhì)量的小球?qū)嶒?yàn)中落點(diǎn)的研究，使學(xué)生從能量的角度分析碰撞前后小球速度的關(guān)系，將彈性碰撞、完全非彈性碰撞及一般非彈性碰撞的規(guī)律進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)能量和動(dòng)量相關(guān)內(nèi)容的跨主題整合。單元主題的確定04單元教學(xué)活動(dòng)建議主題任務(wù)教材內(nèi)容課時(shí)建議

主題一：

關(guān)于動(dòng)量基本概念、定律的研究任務(wù)一：尋找碰撞中的守恒量第1節(jié)1任務(wù)二：對(duì)物體運(yùn)動(dòng)量進(jìn)行描述第2、3節(jié)3任務(wù)三：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律第4節(jié)2主題二：利用動(dòng)量、能量研究實(shí)際問(wèn)題任務(wù)四：利用碰撞規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題第5節(jié)3任務(wù)五：設(shè)計(jì)并制作水火箭第6節(jié)20404單元教學(xué)活動(dòng)建議情境1問(wèn)題活動(dòng)目標(biāo)牛頓擺1、如何測(cè)量小球碰前碰后的速度2、碰撞過(guò)程中傳遞的是什么物理量1、在一側(cè)同時(shí)抬起不同數(shù)量的球由靜止釋放觀察另一側(cè)擺起球的數(shù)量

2、改變小球的質(zhì)量，研究不同質(zhì)量小球碰撞規(guī)律經(jīng)歷尋求碰撞中不變量的過(guò)程，體會(huì)探究過(guò)程中的猜想、推理和證據(jù)的重要性04單元教學(xué)活動(dòng)建議情境2問(wèn)題活動(dòng)目標(biāo)光電門(mén)與滑塊1、碰撞過(guò)程中系統(tǒng)能量是否發(fā)生變化2、滑塊碰撞過(guò)程中傳遞的是什么物理量3、系統(tǒng)總動(dòng)量在碰撞前后是否發(fā)生變化（1）兩個(gè)質(zhì)量相等的滑塊發(fā)生彈性碰撞（2）兩個(gè)質(zhì)量相等的滑塊完全非彈性碰撞（3）兩個(gè)質(zhì)量不同的滑塊發(fā)生彈性碰撞能依據(jù)已有知識(shí)合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，合理地選擇實(shí)驗(yàn)器材，獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，定量驗(yàn)證猜想。04單元教學(xué)活動(dòng)建議04單元教學(xué)活動(dòng)建議

牛頓在研究碰撞的時(shí)候做過(guò)類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)，并用弧長(zhǎng)來(lái)量度碰撞前后瞬間小球的瞬時(shí)速度，在《原理》中還進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明：“兩物體從很大的距離以相反的方向相遇，結(jié)果是雙方在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生相等的變化，即作用和反作用恒等。例如物體A以9份運(yùn)動(dòng)碰撞到靜止的物體B，損失掉7份，碰撞后以2份繼續(xù)前進(jìn)，則物體B將以7份運(yùn)動(dòng)反彈……”0404單元教學(xué)活動(dòng)建議情境1問(wèn)題活動(dòng)目標(biāo)

下落的雞蛋1、雞蛋落在軟墊和盤(pán)子里減速過(guò)程中的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)2、產(chǎn)生不同作用效果的原因是什么3、請(qǐng)給出雞蛋在運(yùn)輸過(guò)程中防護(hù)的建議4、利用雞蛋下落實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析高空墜物的危險(xiǎn)1、觀察雞蛋下落的對(duì)比實(shí)驗(yàn)解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象2、對(duì)易碎的物品（如雞蛋）給出運(yùn)輸過(guò)程中的防護(hù)建議3、討論分析高空墜物的危險(xiǎn)理解沖量的概念，知道動(dòng)量定理及其物理意義，能利用動(dòng)量定理解釋生活中的現(xiàn)象04單元教學(xué)活動(dòng)建議情境2問(wèn)題活動(dòng)目標(biāo)鐵錘釘釘子1、如何實(shí)現(xiàn)以盡量少的敲擊次數(shù)將釘子釘入木板2、如何計(jì)算變力對(duì)物體的沖量3、歷史上關(guān)于運(yùn)動(dòng)量度的爭(zhēng)論的實(shí)質(zhì)是什么1、體驗(yàn)鐵錘釘釘子的過(guò)程2、利用傳感器驗(yàn)證動(dòng)量定理，了解變力沖量的計(jì)算方法（多種）3、關(guān)于運(yùn)動(dòng)量度爭(zhēng)論的討論了解牛頓對(duì)第二定律的表述，使學(xué)生從動(dòng)量變化率的角度重新理解牛頓第二定律。會(huì)利用傳感器的F-t圖像計(jì)算變力的沖量。通過(guò)對(duì)學(xué)史中關(guān)于運(yùn)動(dòng)量度的爭(zhēng)論使學(xué)生了解動(dòng)能定理和動(dòng)量定理是從不同角度研究物理問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)生完成力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系相關(guān)定理定律的整合。

04單元教學(xué)活動(dòng)建議【2021北京高考第10題】基礎(chǔ)型活動(dòng)對(duì)應(yīng)04單元教學(xué)活動(dòng)建議【2022北京高考17題】基礎(chǔ)型活動(dòng)對(duì)應(yīng)04單元教學(xué)活動(dòng)建議情境3問(wèn)題活動(dòng)目標(biāo)估算吹風(fēng)機(jī)風(fēng)速1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)感受并猜想說(shuō)明吹風(fēng)機(jī)的風(fēng)力大小與流速的關(guān)系2、分析流體問(wèn)題時(shí)如何確定研究對(duì)象3、定向流動(dòng)流體壓強(qiáng)大小與哪些因素有關(guān)感受吹風(fēng)機(jī)吹風(fēng)的風(fēng)力，通過(guò)檔位調(diào)節(jié)感受不同風(fēng)速的風(fēng)力大小2、討論分析影響風(fēng)力大小的因素3、推導(dǎo)流動(dòng)氣體（液體）壓強(qiáng)的表達(dá)式通過(guò)利用動(dòng)量定理分析流體壓強(qiáng)問(wèn)題，知道影響流體壓強(qiáng)大小的因素，并能夠利用結(jié)論解釋分析生活中的現(xiàn)象。04單元教學(xué)活動(dòng)建議活動(dòng)目標(biāo)活動(dòng)層次具體活動(dòng)通過(guò)利用動(dòng)量定理分析流體壓強(qiáng)問(wèn)題，知道影響流體壓強(qiáng)大小的因素，并能夠利用結(jié)論解釋分析生活中的現(xiàn)象?；A(chǔ)型活動(dòng)（1）觀察、體驗(yàn)并描述吹風(fēng)機(jī)風(fēng)速與壓強(qiáng)的定性關(guān)系（2）嘗試推導(dǎo)計(jì)算流體壓強(qiáng)大小的定量表達(dá)式研究型活動(dòng)（1）利用力傳感器及流體壓強(qiáng)的定量表達(dá)式，估算不同檔位吹風(fēng)機(jī)的風(fēng)速（2）探究牛頓定律、動(dòng)量定理、動(dòng)能定理在解決力學(xué)問(wèn)題時(shí)的區(qū)別與聯(lián)系應(yīng)用型活動(dòng)（1）根據(jù)火箭發(fā)射數(shù)據(jù)要求設(shè)計(jì)燃料的量與噴出的速度。（2）設(shè)計(jì)太空中的粒子推進(jìn)器04單元教學(xué)活動(dòng)建議

水流射向墻壁，會(huì)對(duì)墻壁產(chǎn)生沖擊力。假設(shè)水槍噴水口的橫截面積為S，噴出水流的流速為v，水流垂直射向豎直墻壁后速度變?yōu)?。已知水的密度為ρ，重力加速度大小為g，求墻壁受到的平均沖擊力。【課后練習(xí)B組4題】基礎(chǔ)型活動(dòng)對(duì)應(yīng)04單元教學(xué)活動(dòng)建議【2021福建高考第4題】研究型活動(dòng)對(duì)應(yīng)04單元教學(xué)活動(dòng)建議【2022福建高考試題】應(yīng)用型活動(dòng)對(duì)應(yīng)04單元教學(xué)活動(dòng)建議情境4問(wèn)題活動(dòng)目標(biāo)人能否一跳上岸1、人以其在陸地上跳躍的經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蛞惶习睹矗糠治銎湓?、若人要成功跳上岸，至少需要多大的初速度（相對(duì)地面）3、總結(jié)系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件1、學(xué)生對(duì)于站在地面上和站在滑板上跳到指定位置，感受從船上跳下的情境，分析原因。2、討論人與船運(yùn)動(dòng)速度和位移的特點(diǎn)，并分析原因3、分析任務(wù)一中碰撞中動(dòng)量守恒的原因，總結(jié)系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件在了解系統(tǒng)內(nèi)力和外力的基礎(chǔ)上，理解動(dòng)量守恒定律使學(xué)生從動(dòng)量定理與動(dòng)量守恒的角度重新深入理解牛頓第三定律。能運(yùn)用動(dòng)量守恒定律分析生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象04單元教學(xué)活動(dòng)建議【2023全國(guó)高考試題】基礎(chǔ)型活動(dòng)對(duì)應(yīng)04單元教學(xué)活動(dòng)建議04單元教學(xué)活動(dòng)建議04單元教學(xué)活動(dòng)建議04單元教學(xué)活動(dòng)建議已知：兩個(gè)小球質(zhì)量一定，大小相同，但材質(zhì)可以改變。左側(cè)小球以恒定速度撞擊靜止的右側(cè)小球，

問(wèn)：（1）哪種情況下右側(cè)小球獲得的速度最大或最小（2）哪種情況下系統(tǒng)動(dòng)能損失量最大或者最小1234504單元教學(xué)活動(dòng)建議12345

力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系角度：1-3過(guò)程中二者作用時(shí)間最短，右側(cè)小球獲得的速度最小，1-5過(guò)程中二者作用時(shí)間最長(zhǎng)，右側(cè)小球獲得速度最大。

能量角度：1-3過(guò)程中二者形變量最大，系統(tǒng)動(dòng)能損失最大；1-5過(guò)程中二者形變量為零，系統(tǒng)動(dòng)能損失為零。04單元教學(xué)活動(dòng)建議完全非彈性碰撞：1-3過(guò)程中二者作用時(shí)間最短，全過(guò)程形變量最大，系統(tǒng)動(dòng)能損失量最大一般非彈性碰撞：1-4過(guò)程中二者作用時(shí)間及形變量介于彈性碰撞與完全非彈性碰撞之間，系統(tǒng)動(dòng)能有一定損失彈性碰撞：1-5過(guò)程中二者作用時(shí)間最長(zhǎng)，全過(guò)程形變量為零，系統(tǒng)動(dòng)能沒(méi)有損失1234504單元教學(xué)活動(dòng)建議

完全非彈性碰撞

因此:x0>x1=x2，所以碰后m1和m2的落點(diǎn)在P點(diǎn)左側(cè)

OPM’04單元教學(xué)活動(dòng)建議

彈性碰撞

04單元教學(xué)活動(dòng)建議由于m1>m2，所以有

因此:x2>x0>x1，所以碰后m1的落點(diǎn)在P點(diǎn)左側(cè)，m2的落點(diǎn)在P點(diǎn)右側(cè)OPMN04單元教學(xué)活動(dòng)建議OPM’’N’’最后兩個(gè)球的落點(diǎn)介于彈性碰撞的落點(diǎn)M和N之間。

一般非彈性碰撞

04單元教學(xué)活動(dòng)建議04單元教學(xué)活動(dòng)建議04單元教學(xué)活動(dòng)建議（2）核反應(yīng)堆里的中子速度不能太快，否則不易被鈾核“捕獲”，因此，在反應(yīng)堆內(nèi)要放“慢化劑”，讓中子與慢化劑中的原子核碰撞，以便把中子的速度降下來(lái)．若認(rèn)為碰撞前慢化劑中的原子核都是靜止的，且將中子與原子核的碰撞看作彈性正碰，慢化劑應(yīng)該選用質(zhì)量較大的還是質(zhì)量較小的原子核？請(qǐng)分析說(shuō)明理由．【慢化劑的選擇】04單元教學(xué)活動(dòng)建議【中子的發(fā)現(xiàn)】04單元教學(xué)活動(dòng)建議電子動(dòng)能：8keV電子靜能：511keV動(dòng)量守恒中電子的質(zhì)量不考慮相對(duì)論效應(yīng)04單元教學(xué)活動(dòng)建議04活動(dòng)目標(biāo)活動(dòng)層次具體活動(dòng)能依據(jù)已有知識(shí)合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案能合理地選擇實(shí)驗(yàn)器材，獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，形成結(jié)論