2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第一章 動量守恒定律 4 實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動量守恒定律教案1 新人教版選擇性必修第一冊

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第一章動量守恒定律4實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動量守恒定律教案1新人教版選擇性必修第一冊授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時間教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動量守恒定律。該實(shí)驗(yàn)是2024-2025學(xué)年新教材高中物理第一章動量守恒定律4的內(nèi)容，屬于新人教版選擇性必修第一冊。實(shí)驗(yàn)主要包括以下幾個步驟：

1.理解動量守恒定律的概念，掌握動量的計(jì)算公式。

2.學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)裝置的搭建和操作方法，掌握實(shí)驗(yàn)儀器的使用。

3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

4.分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動量守恒定律。

5.總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提高對動量守恒定律的理解和應(yīng)用能力。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系：

學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，應(yīng)該已經(jīng)掌握了基本的物理量和單位，了解了力的作用效果，以及動能和勢能的概念。此外，學(xué)生還應(yīng)該具備一定的實(shí)驗(yàn)操作能力和數(shù)據(jù)分析能力，以便能夠更好地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和理解實(shí)驗(yàn)結(jié)果。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要包括物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究和科學(xué)態(tài)度。

1.物理觀念：通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動量守恒定律，加深學(xué)生對動量、沖量等物理量的理解，建立正確的物理觀念。

2.科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維方法，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，解決物理問題。

3.實(shí)驗(yàn)探究：培養(yǎng)學(xué)生動手操作實(shí)驗(yàn)的能力，學(xué)會使用實(shí)驗(yàn)儀器，掌握實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)處理方法。

4.科學(xué)態(tài)度：培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫能力。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

（1）動量守恒定律的概念及應(yīng)用：動量守恒定律是物理學(xué)中的基本定律之一，它表明在沒有外力作用的情況下，系統(tǒng)的總動量保持不變。本節(jié)課通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動量守恒定律，讓學(xué)生深刻理解動量守恒定律的內(nèi)涵及其在實(shí)際問題中的應(yīng)用。

（2）實(shí)驗(yàn)操作技能：本節(jié)課需要學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)裝置的搭建、操作方法以及實(shí)驗(yàn)儀器的使用。例如，如何正確安裝實(shí)驗(yàn)器材，如何調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置使其平衡，如何準(zhǔn)確測量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等。

（3）數(shù)據(jù)分析能力：學(xué)生需要學(xué)會如何處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動量守恒定律。這包括掌握沖量、動量的計(jì)算方法，以及運(yùn)用圖表、圖像等手段對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

（1）動量守恒定律的理解：動量守恒定律抽象且復(fù)雜，學(xué)生可能難以理解其本質(zhì)。例如，學(xué)生在理解為什么在沒有外力作用的情況下，系統(tǒng)的總動量保持不變時，可能會感到困惑。

（2）實(shí)驗(yàn)操作中的技巧：實(shí)驗(yàn)操作需要一定的技巧，學(xué)生可能在學(xué)習(xí)過程中難以掌握。例如，如何確保實(shí)驗(yàn)裝置平衡，如何準(zhǔn)確測量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等。

（3）沖量、動量的計(jì)算及應(yīng)用：學(xué)生可能對沖量、動量的計(jì)算方法不夠熟悉，難以將其應(yīng)用于實(shí)際問題。例如，在分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時，學(xué)生可能不知道如何運(yùn)用沖量、動量的計(jì)算方法來驗(yàn)證動量守恒定律。

針對以上難點(diǎn)，教師在教學(xué)中應(yīng)采取有針對性的教學(xué)方法，如運(yùn)用生動形象的比喻、舉例說明，引導(dǎo)學(xué)生深入理解動量守恒定律；加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作的示范和指導(dǎo)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握操作技巧；通過練習(xí)題、小組討論等方式，幫助學(xué)生熟悉沖量、動量的計(jì)算方法，并將其應(yīng)用于實(shí)際問題。教學(xué)資源1.軟硬件資源：

-實(shí)驗(yàn)室設(shè)備：實(shí)驗(yàn)桌、實(shí)驗(yàn)架、動量守恒實(shí)驗(yàn)裝置、測量工具（如尺子、計(jì)時器等）。

-計(jì)算器：用于數(shù)據(jù)計(jì)算。

2.課程平臺：

-教學(xué)PPT：包含動量守恒定律的講解、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理方法等。

-實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書：詳細(xì)介紹實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)采集和分析方法。

3.信息化資源：

-網(wǎng)絡(luò)資源：有關(guān)動量守恒定律的科普文章、視頻教程等。

-教育軟件：物理模擬軟件，如PhET等，用于輔助理解動量守恒定律。

4.教學(xué)手段：

-講授法：講解動量守恒定律的基本概念和原理。

-實(shí)驗(yàn)法：進(jìn)行動量守恒實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，收集數(shù)據(jù)。

-討論法：小組討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析動量守恒定律的應(yīng)用。

-反饋法：通過練習(xí)題、提問等方式，了解學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握情況。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞動量守恒定律，設(shè)計(jì)一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解動量守恒定律的基本概念和原理。

-思考預(yù)習(xí)問題：針對預(yù)習(xí)問題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：將預(yù)習(xí)成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問題等）提交至平臺或老師處。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺、微信群等，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前了解動量守恒定律，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動：

-導(dǎo)入新課：通過故事、案例或視頻等方式，引出動量守恒定律，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

-講解知識點(diǎn)：詳細(xì)講解動量守恒定律，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。

-組織課堂活動：設(shè)計(jì)小組討論、角色扮演、實(shí)驗(yàn)等活動，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握動量守恒定律的應(yīng)用。

-解答疑問：針對學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問，進(jìn)行及時解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

-聽講并思考：認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動：積極參與小組討論、角色扮演、實(shí)驗(yàn)等活動，體驗(yàn)動量守恒定律的應(yīng)用。

-提問與討論：針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解動量守恒定律。

-實(shí)踐活動法：設(shè)計(jì)實(shí)踐活動，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握動量守恒定律的應(yīng)用。

-合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論等活動，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解動量守恒定律，掌握其在實(shí)際問題中的應(yīng)用。

-通過實(shí)踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和解決問題的能力。

-通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

-布置作業(yè)：根據(jù)動量守恒定律，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-提供拓展資源：提供與動量守恒定律相關(guān)的拓展資源（如書籍、網(wǎng)站、視頻等），供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

-完成作業(yè)：認(rèn)真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的拓展資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考。

-反思總結(jié)：對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的動量守恒定律知識點(diǎn)和應(yīng)用技能。

-通過拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識視野和思維方式。

-通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-科普書籍：推薦學(xué)生閱讀一些關(guān)于物理學(xué)和動量守恒定律的科普書籍，如《物理學(xué)的故事》、《動量的秘密》等，以增強(qiáng)學(xué)生對知識的理解和興趣。

-科學(xué)實(shí)驗(yàn)視頻：提供一些關(guān)于動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)視頻，如驗(yàn)證動量守恒的實(shí)驗(yàn)演示，讓學(xué)生更直觀地了解實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果。

-在線學(xué)術(shù)文章：推薦學(xué)生閱讀一些關(guān)于動量守恒定律的研究論文或?qū)W術(shù)文章，了解該領(lǐng)域的最新研究成果和發(fā)展動態(tài)。

-物理模擬軟件：介紹一些物理模擬軟件，如PhET等，讓學(xué)生在課后自主進(jìn)行物理模擬實(shí)驗(yàn)，加深對動量守恒定律的理解。

2.拓展建議：

-學(xué)生可以利用課余時間閱讀科普書籍，了解物理學(xué)的發(fā)展歷程和動量守恒定律的應(yīng)用實(shí)例，增強(qiáng)對知識的理解和興趣。

-學(xué)生可以觀看科學(xué)實(shí)驗(yàn)視頻，通過觀察實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果，更好地理解動量守恒定律的原理和驗(yàn)證方法。

-學(xué)生可以嘗試閱讀一些在線學(xué)術(shù)文章，了解動量守恒定律的研究進(jìn)展，培養(yǎng)自己的學(xué)術(shù)素養(yǎng)和科研思維。

-學(xué)生可以利用物理模擬軟件進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)，通過模擬實(shí)驗(yàn)探究動量守恒定律，提高自己的實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)探究能力。作業(yè)布置與反饋1.作業(yè)布置：

（1）理論題目：布置一定量的理論題目，包括選擇題、填空題、計(jì)算題等，以鞏固學(xué)生對動量守恒定律的理解和應(yīng)用。

（2）實(shí)驗(yàn)報(bào)告：要求學(xué)生完成動量守恒實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析等，以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和數(shù)據(jù)處理能力。

（3）思考題：布置一些思考題，要求學(xué)生對動量守恒定律的原理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等進(jìn)行深入思考和分析，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和解決問題的能力。

2.作業(yè)反饋：

（1）及時批改：教師應(yīng)在規(guī)定時間內(nèi)對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行批改，及時反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

（2）指出問題：在作業(yè)批改過程中，教師應(yīng)指出學(xué)生在作業(yè)中的錯誤和不足，如計(jì)算錯誤、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理不當(dāng)、理論理解不準(zhǔn)確等。

（3）給出建議：針對學(xué)生在作業(yè)中出現(xiàn)的問題，教師應(yīng)給出具體的改進(jìn)建議，如提供解題思路、指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)操作技巧、強(qiáng)調(diào)理論知識點(diǎn)等。

（4）鼓勵表揚(yáng)：對學(xué)生在作業(yè)中的優(yōu)秀表現(xiàn)和進(jìn)步給予鼓勵和表揚(yáng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信心。

（5）個別輔導(dǎo)：對作業(yè)中出現(xiàn)問題的學(xué)生，教師應(yīng)進(jìn)行個別輔導(dǎo)，幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中的困難，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。典型例題講解1.題目：一輛質(zhì)量為m的小車以速度v0從靜止出發(fā)，沿著水平面滑行，受到一個恒定的阻力f作用。求小車在t時刻的動能Ek和位移x。

答案：根據(jù)動能定理，小車在t時刻的動能Ek可以通過以下公式計(jì)算：

Ek=0.5*m*v^2

其中v是小車在t時刻的速度。根據(jù)牛頓第二定律，小車的加速度a可以通過以下公式計(jì)算：

a=f/m

小車的速度v可以通過以下公式計(jì)算：

v=v0+a*t

將加速度公式代入速度公式中，得到：

v=v0+(f/m)*t

將速度公式代入動能公式中，得到：

Ek=0.5*m*[v0+(f/m)*t]^2

小車在t時刻的位移x可以通過以下公式計(jì)算：

x=v0*t+0.5*a*t^2

將速度公式代入位移公式中，得到：

x=v0*t+0.5*(f/m)*t^2

2.題目：一個質(zhì)量為m的物體，從高度h自由落體，求物體落地時的速度v和落地時的動能Ek。

答案：根據(jù)自由落體運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)公式，物體落地時的速度v可以通過以下公式計(jì)算：

v=sqrt(2gh)

其中g(shù)是重力加速度。根據(jù)動能定理，物體落地時的動能Ek可以通過以下公式計(jì)算：

Ek=0.5*m*v^2

將速度公式代入動能公式中，得到：

Ek=0.5*m*sqrt(2gh)^2

3.題目：一個質(zhì)量為m的物體，沿著斜面滑行，受到一個恒定的摩擦力f作用。求物體在t時刻的動能Ek和位移x。

答案：根據(jù)動能定理，物體在t時刻的動能Ek可以通過以下公式計(jì)算：

Ek=0.5*m*v^2

其中v是物體在t時刻的速度。根據(jù)牛頓第二定律，物體的加速度a可以通過以下公式計(jì)算：

a=f/m

物體的速度v可以通過以下公式計(jì)算：

v=g*sin(θ)*t

其中θ是斜面的傾斜角度，g是重力加速度。將加速度公式代入速度公式中，得到：

v=g*sin(θ)*t+(f/m)*t^2

將速度公式代入動能公式中，得到：

Ek=0.5*m*[g*sin(θ)*t+(f/m)*t^2]^2

物體的位移x可以通過以下公式計(jì)算：

x=g*sin(θ)*t^2/2+(f/m)*t^3/3

4.題目：一個質(zhì)量為m的物體，從高度h沿豎直方向自由落體，求物體落地時的速度v和落地時的動能Ek。

答案：根據(jù)自由落體運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)公式，物體落地時的速度v可以通過以下公式計(jì)算：

v=sqrt(2gh)

其中g(shù)是重力加速度。根據(jù)動能定理，物體落地時的動能Ek可以通過以下公式計(jì)算：

Ek=0.5*m*v^2

將速度公式代入動能公式中，得到：

Ek=0.5*m*sqrt(2gh)^2

5.題目：一個質(zhì)量為m的物體，沿著水平面滑行，受到一個恒定的阻力f作用。求物體在t時刻的動能Ek和位移x。

答案：根據(jù)動能定理，物體在t時刻的動能Ek可以通過以下公式計(jì)算：

Ek=0.5*m*v^2

其中v是物體在t時刻的速度。根據(jù)牛頓第二定律，物體的加速度a可以通過以下公式計(jì)算：

a=f/m

物體的速度v可以通過以下公式計(jì)算：

v=v0+a*t

其中v0是物體初始速度。將加速度公式代入速度公式中，得到：

v=v0+(f/m)*t

將速度公式代入動能公式中，得到：

Ek=0.5*m*[v0+(f/m)*t]^2

物體的位移x可以通過以下公式計(jì)算：

x=v0*t+0.5*a*t^2

將速度公式代入位移公式中，得到：

x=v0*t+0.5*(f/m)*t^2內(nèi)容邏輯關(guān)系1.動量守恒定律的概念及應(yīng)用：

重點(diǎn)知識點(diǎn)：動量守恒定律、系統(tǒng)、總動量、外力作用。

詞句：在沒有外力作用的情況下，系統(tǒng)的總動量保持不變。

板書設(shè)計(jì)：

①動量守恒定律

②系統(tǒng)：包括物體和相互作用的力

③總動量：系統(tǒng)的所有物體動量之和

④外力作