【物理】《动量守恒定律》大单元整体教学设计 (人教版2019选择性必修第一册).docx
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1、(2024镜像物理)高中大单元整体教学设计案例单元教学课题高中物理选择性必修一第一章动量守恒定律学科物理年级高二单元动量守恒定律授课人Xxx单元内容本单元教学内容:本章共6节,大致可以划分为三个部分第一部分包括第1、2节,即“动量”“动量定理”,这部分内容侧重引导学生理解动量、冲量和动量定理,并能用其解释生产生活中的有关现象。第二部分包括第3、4节,即“动量守恒定律”“实验:验证动量守恒定律”,这部分内容侧重介绍动量守恒定律的建立过程,并要求学生能用其解释生产生活中的有关现象。第三部分包括第5、6节,即“弹性碰撞和非弹性碰撞”“反冲现象 火箭”,这部分内容介绍动量守恒定律的应用。本单元内容的逻
2、辑结构:本单元内容可开发的教学活动与资源:学校实验室活动,学生自主探究、小组活动、网络共享资源。本单元教学重点:动量 冲量概念,动量定理理解运用。动量守恒定律的理解运用。本单元教学难点:动量定理处理流体问题。综合运用动量守恒处理碰撞、反冲、火箭发射等综合性问题。2020新课标要求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。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。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。
3、单元学情高中物理必修课程中力学、电学的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”这一章为学生进一步形成运动与相互作用观提供帮助.动量和动量守恒定律在高中物理教学中占据着非常重要的地位.本章结构设计与以往教材相比有所调整,在强调知识传授的同时,还要体现科学探究精神,强调物理学中的“守恒思想”.单元目标内容目标:1.会用动量定理解释碰撞、缓冲等生活中的现象。2.了解验证动量守恒定律的基本思路和实验方法 3.会用动量、能量的观点综合分析、解决碰撞问题 4.掌握应用动量守恒定律解决反冲运动问题的方法5.理解动量守恒定律的内容及表达式,理解其守恒的条件,了解动量
4、守恒定律的普遍意义,会用动量守恒定律解决实际问题。学业目标:知道动量和冲量,会用动量定理。能从理论推导和实验验证的角度,理解动量守恒定律,深化对物体之间相互作用规律的理解。能用动量和机械能的知识分析和解释机械运动现象,解决一维碰撞问题。核心素养物理观念:动量守恒定律是物理学中的重要定律,它反映了物质世界中的普遍规律。动量守恒定律的普适性,为学生深层次认识自然界的和谐与统一提供了很好的例证,为解决力学问题开辟了新的途径。教科书通过寻找碰撞中不变量的过程建立动量的概念,以强化对动量概念的理解,注重守恒观念的落实。注意引导学生从系统的视角研究物理问题,突出动量知识的应用,帮助学生进一步认识运动与相互
5、作用。科学思维:抽象与概括(科学方法 栏目) 在动量概念的建立过程中,物理学家研究了各种各样的碰撞现象,寻找物 理量来揭示运动的本质。通过抽象、概括等方法提出了动量的概念,并通过 动量守恒定律建立了自然界的相互联系。 为了揭示事物的本质和规律,往往需要根据研究对象和问题的特点,从研 究的目的出发,忽略个别的、非本质的属性,抽取共同的、本质的属性进行 研究,这是一种抽象的思维方法。把事物共同的、本质的属性提炼出来,从而推广到同类事物上去,找到事物的共同属性,这是一种概括的思维方法。科学探究:教材基于生活中的碰撞现象,以“寻求碰撞中的不变量”为线索,先通过两个完全相同钢球的对心碰撞实验演示,让学生
6、对碰撞中的 不变量提出猜想。为了判断猜想是否正确,通过实验条件的改变, 再进行两个质量不相同的小球的对心碰撞。当猜想又被否定之后, 再设计新的实验方案进行研究。通过从定性到定量的多轮“问题 猜想实验方案设计证据搜集数据分析得出结论”的科学探 究过程,逐步达到对“不变量”的正确认识。科学态度与责任:教科书通过提供真实的碰撞数据,并安排了学生实验,让学生通过实验, 搜集数据并进行分析得出结论,培养学生严谨认真,事实求是的态度。编排了 “历史上关于运动量度的争论”等,以加深对科学本质的认识。 “STSE”栏目中的“汽车碰撞试验”则引导学生关注安全问题,能运用动 量守恒定律解释生产生活中的有关现象,增
7、强社会责任感。三级火箭等介 绍则集中反映了科学态度与责任的核心素养培养,以激励学生逐渐形成探索自然的内在动力,培养民族自豪感。达成评价表水平等级水平标准描述自评互评等级一能用动量的视角描述物体运动状态的变化,知道动量的变化量的描述和表达。等级二能根据动量定理解释运动中的缓冲现象,运用动量守恒定律处理碰撞、打击和爆炸中的运动问题。初步构建大动力观念。等级三能对常见的生活生产、体育交通中的动量问题进行分析推理,过程中提出质疑,养成科学思维的严谨性和科学探究意识。单元课时规划和活动实施表课时安排建议第1节 动量 1学时 第2节 动量定理 1学时第3节 动量守恒定律 2学时第4节 实验:验证动量守恒定
8、律 2学时第5节 弹性碰撞和非弹性碰撞 1学时第6节 反冲现象 火箭 1学时第七单元大单元教学(第1课时)学习规划学习内容1.动量课型课时探究型 1课时课时目标1物理观念:理解动量的概念及其矢量性,理解动量的变化,并要求学会动量变化量的求解。2科学思维:能从引导探索的形式理解动量的概念和意义,培养学生思考分析能力。3科学探究:通过对寻找碰撞前后守恒量的探究过程,尝试用科学探究的方法研究物理问题,认识物理模型工具在物理学中的应用。4科学态度与责任:有将物理知识应用于生活和生产实践的意识,勇于探索日常生活有关的物理问题达成评价理解用物体质量和速度乘积描述物体运动的合理性和必要性驱动性问题以相同速度
9、驶来的自行车和火车对人的伤害哪个大,引导学生思考运动的影响不仅仅取决于速度的大小,还和质量有关。学习活动1.教师播放打台球的视频(ppt展示)2.演示实验:使用碰撞摆,拉起1个让其与另一个小球相碰撞,观察碰撞前后的对称运动现象。3.多媒体展示3. 利用光电门测速。及时性评价统计学生给出的二者比值,进行统计,评价后提出二者不同的内因问题.作业设计通过分层小组题目设计掌握学生掌握动量概念,会计算动量和动量的变化量.第七单元大单元教学(第2课时)学习规划学习内容2.动量定理课型课时研究型 1课时课时目标1物理观念:能从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理的表达式;理解动量定理的确切含义,知道动量定
10、理适用于变力。2科学思维:会用动量定理解释有关现象和处理有关的问题。3科学探究:通过对动量定理的探究过程,尝试用科学探究的方法研究物理问题,认识物理模型工具在物理学的作用。4科学态度与责任:有参与科技活动的热情,有从生活到物理,从物理到生活的意识。达成评价完成小组探究和讨论、能自主解决动量问题,合作处理情景综合问题。自评、和小组互评。驱动性问题鸡蛋落在水泥石板上会破,为什么从同样的高度落到海面上不会破呢?学习活动1、 汽车以速度V运动,急刹车到停止。若对车施加很大的阻力,则车停止时间很短;如果对车施加很小的阻力,则车停止时间较长。2、问题情景:假设一个质量为m的物体在恒定的合外力F作用下,做匀
11、变速直线运动,初速度为 v,经过一段时间t后,速度变为v,试探究合外力F的表达式。3、微元法:4、让粉笔从相同的高度分别落到水泥地上和铺在地上的厚布上,观察会有怎样的现象发生。结果:落在水泥地上的粉笔断了,而落在垫有厚布的地上却没有断。及时性评价对不同小组的课堂活动进行归纳分析,提出课堂活动的合理性、安全性、可操作性和间接性等。作业设计完成课堂活动。完成小组分层练习。完成作业反思归纳。第七单元大单元教学(第2课时)学习规划学习内容3.动量守恒定律课型课时研究型 2课时课时目标1物理观念:能在一维情况下,两物体的相互作用情境中由牛顿定律及动量定理推导出动量守恒定律。理解并掌握定内容及定律成立条件
12、,了解定律的几种数学表达式。2科学思维:能在具体问题中判断动量是否守恒,能熟练运用动量守恒定律解释现象和解决问题。3科学探究:通过对动量概念及动量守恒定律的学习,了解归纳与演绎两种思维方法的应用,参加小组讨论师生互动,经过思考,发表自己的见解经历,实验探究过程发现规律。4科学态度与责任:主动与他人合作的团队精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,培养学生将物理知识,物理规律进行分析,比较与联系,养成自主构建知识体系的意识,培养实事求是,具体问题具体分析的教学态度。达成评价完成小组探究和讨论、能自主解决动量问题,合作处理情景综合问题。自评、和小组互评。驱动性问题相互作用力的冲量关系,为什么一对内力
13、改变部分物体的动量而不改变系统的总动量?学习活动1、展示情景:如图中在光滑水平桌面上做匀速运动的两个物体A,B,当B追上A时发生碰撞。碰撞后A、B的速度分别是v1和v2。碰撞过程中A所受B对它的作用力是F1,B所受A对它的作用力是F2。碰撞时,两物体之间力的作用时间用t表示。你能根据以上信息推导A、B碰撞之后动量之和的变化情况吗?引导学生思考回答。思考:第一节中我们通过分析一辆小车碰撞一辆静止小车,得出碰撞前后两辆小车的动量之和不变的结论。对于冰壶等物体的碰撞也是这样么?怎样证明这一结论?这是一个普遍的规律么?2、 相互作用的两个物体的动量改变3、如图所示,子弹打进与固定于墙壁的弹簧相连的木块
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