高二物理实验一 验证动量守恒定律 教案人教版

人教版高中物理选择性必修1第1章第4节实验：验证动量守恒定律教学设计课题实验：验证动量守恒定律单元 1 学科物理年级高二教材分析教材在第1节通过教师演示实验引导学生寻求碰撞中的不变量，后面又通过理论推导得出了动量守恒定律。

学生通过必修课程的学习，已经储备了丰富的运动与相互作用关系的知识，初步形成了运动与相互作用观和能量观。

本节主要是引导学生在初步掌握动量守恒定律的基础上，利用已有的知识进行实验设计、实验观察和数据分析。

本节的重点应放在实验方案设计和实验数据分析上。

教学目标与核心素养1、能依据已有知识合理设计实验方案。

2、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。

3、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。

4、坚持实事求是，在合作中既能坚持观点又能修正错误。

物理观念：通过实验用不同的方法探究碰童中的动量守恒.科学思维：领会探究碰童动量守恒的基科学探究：能利用已有知识设计实验方案，完成对动量守恒定律的验证。

科学态度与价值观：通过实验得到一维碰童中的动量守恒定律的表达式，体会物理学中的科学探究精神。

培养实事求是的科学态度。

重点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。

难点学过的物理术语、图表等交流本实验的探究过程与结论教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课碰撞：物体之间在极短时间内的相互作用。

思考：1. 碰撞前后会不会有什么物理量保持不变？2. 如果有，这个量会是什么？思考动量守恒定律。

回忆碰撞中动量守恒的情景。

引导学生回忆动量守恒定律，引出新课。

讲授新课最简单的碰撞情况—两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿这条直线运动。

这种碰撞叫做一维碰撞。

如下图所示：了解一维碰撞的情景。

为下一步更好的完成实验操方案一：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒1.实验器材：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块（两个）、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。

用平抛运动方法验证动量守恒定律一、使用教材：人教版《普通高中物理课程标准（2020 年版）》选择性必修第一册第一章第四节二、实验器材：平抛演示仪、质量不同等径的钢球和玻璃球、托盘天平、刻度尺、圆规、白纸、复写纸三、实验设计：用平抛演示仪实现钢球和玻璃球的碰撞来验证动量守恒定律（本节课采用教材所示的“参考案例二”进行演示实验）四、实验创新点：高中物理实验的瓶颈就是学生动手能力差，带去实验室完成实验耗时耗力，而教师课堂演示实验时，往往对实验的效果无法让所有的学生都能清晰的观察。

所以本实验采用教师在实验室里提前做好实验，运用手机的录像功能（能熟练掌握视频编辑、特效功能效果更好），将实验的要点和相关细节清晰的展现在学生眼前（教室里都有大屏多媒体可供观看）。

五、实验不足和改进：1、实验室的平抛演示仪小球会直接落在落点槽里，对于斜槽末端垂足和落点的记录非常模糊，将仪器改成直接落到水平面内，能解决上述问题；2、实验要求依次铺上白纸和复写纸，改为在落点附近铺上适当大小的复写纸，可以有效避免小球的二次弹跳产生落点对数据采集的影响。

六、实验原理及设计思路1、实验原理利用平抛运动完成对速度的测量2、实验思路本实验源于验证性实验，与过去的教材相比，本章教材变化较大，动量守恒定律不再是由实验探究得出的结果，而是变成了由牛顿运动定律推导得出，因此对于实验的结果有了大概的预知，所以利用实验室的简易器材完成小实验，体会大规律和物理实验的基本方法。

让学生了解物理来源于生活，物理实验并非那么高不可攀。

七、教材分析“验证动量守恒定律”是一验证性实验，旨在加深学生对所学动量守恒定律的理解，通过重复前人的发现，认识建立物理定律的过程，使学生懂得物理规律是一种客观存在。

在该实验的教学中应着重于引导学生明确怎样控制规律成立的适用条件。

学生实验的教学应立足于培养学生良好的实验素质，希望通过学生实验的教学，使学生不仅会做实验而且会研究实验．八、教学目标：1、通过对实验方案的设计，养成积极主动思考问题的习惯，并锻炼思考的全面性、准确性与逻辑性；2、通过对实验数据的记录与处理，培养实事求是的科学态度，灵活地运用科学方法来研究问题，解决问题，提高创新意识；3、在对实验数据的获取过程中，形成乐于合作探究意识。

《实验_验证动量守恒定律》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解并掌握动量守恒定律的概念和原理。

2. 通过实验操作，验证动量守恒定律的正确性。

3. 学会运用动量守恒定律解决实际问题。

二、教学重难点1. 教学重点：动量守恒定律的实验操作和验证。

2. 教学难点：理解并运用动量守恒定律解决实际问题。

三、教学准备1. 准备实验器材：包括投射器、小球、靶子等，确保器材安全可靠。

2. 设计实验步骤和问题引导。

3. 准备相关习题和案例，供学生练习和讨论。

四、教学过程：本节内容分为两课时，本为第一课时。

本课时主要让学生了解实验原理、掌握实验器材的使用方法，并进行实验操作。

（一）导入新课通过演示两个小球弹性碰撞的现象，让学生观察并思考碰撞前后的现象，引导学生总结出碰撞中的守恒规律。

并引出本节课的主要内容：验证动量守恒定律的实验。

（二）实验原理介绍1. 动量守恒定律：物体的总动量在相互作用的时间内保持不变。

2. 实验原理：通过测量两个小球的质量和速度，计算它们的动量，在发生碰撞后，测量两个小球的速度，再次计算动量，观察动量的变化，验证动量守恒定律是否成立。

（三）实验器材介绍1. 气垫导轨：光滑、无摩擦；2. 滑块：质量较小，可沿导轨运动；3. 光电门：测量速度；4. 挡光片：测量滑块通过光电门的时间；5. 两个小球：弹性碰撞；6. 天平：测量质量。

（四）实验操作与注意事项1. 安装好气垫导轨，调整好水平；2. 测量两个小球的质量，记录数据；3. 测量小球的速度，记录数据；4. 进行弹性碰撞，注意碰撞前后需要将小球停在导轨上；5. 测量碰撞后小球的速度，记录数据；6. 重复实验，获取多组数据；7. 分析数据，验证动量守恒定律；8. 实验注意事项：确保气垫导轨水平，避免摩擦力影响；注意保护小球，避免碰撞后小球受到损坏；注意测量准确，避免误差影响实验结果。

（五）课堂讨论与交流1. 讨论实验中可能出现的误差来源；2. 交流实验中遇到的问题及解决方法；3. 分析实验结果，总结实验结论。

第一章动量守恒定律实验：验证动量守恒定律一、教学内容分析《实验：验证动量守恒定律》是《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》选择性必修一模块中“动量与动量守恒定律”主题下的内容。

“验证动量守恒定律”是一验证性实验，旨在加深学生对所学动揖守恒定律的理解，通过重复前人的发现，认识建立物理定律的过程，使学生懂得物理规律是一种客观存在．在该实验的教学中应着重千引导学生明确怎样控制规律成立的适用条件．学生实验的教学应立足于培养学生良好的实验素质，希望通过学生实验的教学，使学生不仅会做实验而且会研究实验．二、学情分析学生学习了动量守恒定律，熟悉在各种情境下运用动量守恒定律解决问题，知道动量守恒定律的条件，这些知识帮助学生分析动量是否守恒，为学生设计实验方案提供启发。

学生独立设计实验方案能力较差，对实验方案缺乏全面分析，实验操作、数据获取、数据处理能力有待进一步提升。

三、教学目标1.学生知道验证动量守恒定律的物理思想。

2.学生能设计实验方案，根据实验原理选择器材，调整实验仪器。

3.学生规范进行实验操作，获取、处理实验数据，得出实验结论。

4.学生知道误差来源和产生的原因，知道减小误差的方法。

四、教学重难点教学重点：分析处理实验数据，根据实验数据验证动量守恒定律。

教学难点：设计验证动量守恒定律的实验方案教学方法：讲授法、启发式教学、讨论法五、教学过程师：动量守恒定律的建立以大量实验事实为基础，是自然界中的一条基本守恒定律。

本节课通过实验验证动量守恒定律的正确性。

师生回顾动量守恒定律内容：系统不受外力或受到的外力矢量和始终为零，系统的动量守恒。

1.实验原理问题1：根据动量守恒定律表达式，需要测量哪些物理量？如何测量？生：需要测量物体质量m1、m2，质量由天平测量。

物体碰撞前、后的速度需要测量。

师：速度测量方法有哪些？生：使用打点计时器或气垫导轨。

师：它们测量速度的原理是什么？生：用极短时间内的平均速度代替瞬时速度。

动量守恒定律物理教案优秀5篇1、理解动量守恒定律的确切含义．2、知道动量守恒定律的适用条件和适用范围．二、能力目标1、运用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律．2、能运用动量守恒定律解释现象．3、会应用动量守恒定律分析、计算有关问题（只限于一维运动）．三、情感目标1、培养实事求是的科学态度和严谨的推理方法．2、使学生知道自然科学规律发现的重大现实意义以及对社会发展的巨大推动作用．重点难点：重点：理解和基本掌握动量守恒定律．难点：对动量守恒定律条件的掌握．教学过程：动量定理研究了一个物体受到力的冲量作用后，动量怎样变化，那么两个或两个以上的物体相互作用时，会出现怎样的总结果？这类问题在我们的日常生活中较为常见，例如，两个紧挨着站在冰面上的同学，不论谁推一下谁，他们都会向相反的方向滑开，两个同学的动量都发生了变化，又如火车编组时车厢的对接，飞船在轨道上与另一航天器对接，这些过程中相互作用的物体的动量都有变化，但它们遵循着一条重要的规律．（－）系统为了便于对问题的讨论和分析，我们引入几个概念．1．系统：存在相互作用的几个物体所组成的整体，称为系统，系统可按解决问题的需要灵活选取．2．内力：系统内各个物体间的相互作用力称为内力．3．外力：系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力，称为外力．内力和外力的区分依赖于系统的选取，只有在确定了系统后，才能确定内力和外力．（二）相互作用的两个物体动量变化之间的关系演示如图所示，气垫导轨上的A、B两滑块在P、Q两处，在A、B间压紧一被压缩的弹簧，中间用细线把A、B拴住，M和N为两个可移动的挡板，通过调节M、N的位置，使烧断细线后A、B两滑块同时撞到相应的挡板上，这样就可以用ＳＡ和ＳＢ分别表示A、B两滑块相互作用后的速度，测出两滑块的质量mＡ＼mＢ和作用后的位移ＳＡ和ＳＢ比较mＡＳＡ和mＢＳＢ．高二物理《动量守恒定律》教案1．实验条件：以A、B为系统，外力很小可忽略不计．2．实验结论：两物体A、B在不受外力作用的条件下，相互作用过程中动量变化大小相等，方向相反，即△pＡ＝－△pＢ或△pＡ＋△pＢ＝０注意因为动量的变化是矢量，所以不能把实验结论理解为A、B两物体的动量变化相同．（三）动量守恒定律1．表述：一个系统不受外力或受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律．2．数学表达式：p＝p’，对由A、B两物体组成的系统有：mAvA+mBvB=mAvA’+mBvB’ （1）mA、mB分别是A、B两物体的质量，vA、vB、分别是它们相互作用前的速度，vA’、vB’分别是它们相互作用后的速度．注意式中各速度都应相对同一参考系，一般以地面为参考系．（2）动量守恒定律的表达式是矢量式，解题时选取正方向后用正、负来表示方向，将矢量运算变为代数运算．3．成立条件在满足下列条件之一时，系统的动量守恒（1）不受外力或受外力之和为零，系统的总动量守恒．（2）系统的内力远大于外力，可忽略外力，系统的总动量守恒．（3）系统在某一方向上满足上述（1）或（2），则在该方向上系统的总动量守恒．4．适用范围动量守恒定律是自然界最重要最普遍的规律之一，大到星球的宏观系统，小到基本粒子的微观系统，无论系统内各物体之间相互作用是什么力，只要满足上述条件，动量守恒定律都是适用的．（四）由动量定理和牛顿第三定律可导出动量守恒定律设两个物体m１和m２发生相互作用，物体1对物体2的作用力是Ｆ１２，物体2对物体1的作用力是Ｆ２１，此外两个物体不受其他力作用，在作用时间△Ｖt内，分别对物体1和2用动量定理得：Ｆ２１△Ｖt＝△p１；Ｆ１２△Ｖt＝△p２，由牛顿第三定律得Ｆ２１＝－Ｆ１２，所以△p１＝－△p２，即：△p＝△p１＋△p２＝０或m１v１+m２v２=m１v１’+m２v２’．例1如图所示，气球与绳梯的质量为M，气球的绳梯上站着一个质量为m的人，整个系统保持静止状态，不计空气阻力，则当人沿绳梯向上爬时，对于人和气球（包括绳梯）这一系统来说动量是否守恒？为什么？高二物理《动量守恒定律》教案解析对于这一系统来说，动量是守恒的，因为当人未沿绳梯向上爬时，系统保持静止状态，说明系统所受的重力（Ｍ＋m）g跟浮力F平衡，那么系统所受的外力之和为零，当人向上爬时，气球同时会向下运动，人与梯间的相互作用力总是等值反向，系统所受的外力之和始终为零，因此系统的动量是守恒的．例2如图所示是A、B两滑块在碰撞前后的闪光照片部分示意图，图中滑块A的质量为0.14kg，滑块B的质量为0.22kg，所用标尺的最小刻度是0.5cm，闪光照相时每秒拍摄10次，试根据图示回答：高二物理《动量守恒定律》教案（1）作用前后滑块A动量的增量为多少？方向如何？（2）碰撞前后A和B的总动量是否守恒？解析从图中A、B两位置的变化可知，作用前B是静止的，作用后B向右运动，A向左运动，它们都是匀速运动．mAvA+mBvB=mAvA’+mBvB’（1）vＡ＝ＳＡ／t＝０.０５／０.１＝０.５（m／s）；vＡ′＝ＳＡ′／t＝－０.００５／０.１＝－０.０５（m／s）△pＡ＝mAvA’－mAvA＝０.１４＊（－０.０５）－０.１４＊０.５＝－０.０７７（kg·m/s），方向向左．（2）碰撞前总动量p＝pＡ＝mAvA＝０.１４__０.５＝０.０７（kg·m/s）碰撞后总动量p’＝mAvA’+mBvB’＝０.１４__（－０.０６）+０.２２__（０.０３５/０.１）＝０.０７（kg·m/s）p＝p’，碰撞前后A、B的总动量守恒．例3一质量mA＝０.２kg，沿光滑水平面以速度vA＝５m/s运动的物体，撞上静止于该水平面上质量mB＝０.５kg的物体B，在下列两种情况下，撞后两物体的速度分别为多大？（1）撞后第1s末两物距0.6m．（2）撞后第1s末两物相距3.4m．解析以A、B两物为一个系统，相互作用中无其他外力，系统的动量守恒．设撞后A、B两物的速度分别为vA’和vB’，以vA的方向为正方向，则有：mAvA＝mAvA’+mBvB’；vB’t－vA’t＝s（1）当s＝０.６m时，解得vA’＝１m／s，vB’＝１.６m／s，A、B同方向运动．（2）当s＝３.４m时，解得vA’＝－１m／s，vB’＝２.４m／s，A、B反方向运动．例4如图所示，A、B、C三木块的质量分别为mA=0.5Kg,mB=0.3Kg,mC=0.2Kg，A和B紧靠着放在光滑的水平面上，C以v0=25m/s的水平初速度沿A的上表面滑行到B的上表面，由于摩擦最终与B木块的共同速度为8m/s，求C刚脱离A时，A的速度和C的速度．高二物理《动量守恒定律》教案解析C在A的上表面滑行时，A和B的速度相同，C在B的上表面滑行时，A和B脱离．A 做匀速运动，对A、B、C三物组成的系统，总动量守恒．动量守恒定律物理教案（精选篇2）三维教学目标1、知识与技能：掌握运用动量守恒定律的一般步骤。

[高二物理教案8-3]8.3 动量守恒定律一、教学目的：1．知道动量守恒定律的内容，掌握动量守恒定律成立的条件，并在具体问题中判断动量是否守恒。

2．学会沿同一直线相互作用的两个物体的动量守恒定律的推导。

3．知道动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一。

二、教学重点重点是动量守恒定律的推导及其守恒条件的分析三、教学难点难点是动量守恒定律的理解和守恒条件的分析。

四、教具气垫导轨、光门和光电计时器，已称量好质量的两个滑块（附有弹簧圈和尼龙拉扣）。

旱冰鞋两双五、教学过程前面已经学习了动量定理，下面再来研究两个发生相互作用的物体所组成的物体系统，在不受外力的情况下，二者发生相互作用前后各自的动量发生什么变化，整个物体系统的动量又将如何？●【从生活现象引入】请两个同学穿上旱冰鞋，静止在教室水泥地上，总动量为0，相互用力推开后，问总动量为多少？（接下来通过实验建立模型分析）●实验：〖利用气垫导轨、光门和光电计时器进行实验探索〗1） 【准备】 在已调节水平的气垫导轨上放置两个质量相等的滑块，用细线连在一起处于被压缩状态2） 解说实验操作过程及实验数据处理方法3） 实际操作〖请学生上台操作，记录实验数据，比较得出结论〗4） 实验结论：两个物体在相互作用的过程中，它们的总动量是一样的●理论推导总结出动量守恒定律并分析成立条件【推导】〖物理情景〗如图表示在光滑水平面上做匀速运动的两个小球，质量分别是m 1 和m 2，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是υ1和υ2，且υ2>υ1。

则：碰撞之前总动量：P=P 1+P 2=m 1υ1+m 2υ2经过一段时间，后一个小球追上前一个小球，两球发生碰撞，设碰撞后的速度分别是υ1’和υ2’，则碰撞之后总动量：P ’=P 1’+P 2’=m 1υ1’+m 2υ2’那么碰撞前后的总动量有什么关系呢？设碰撞过程两个小球所受的平均作用力为F 1 和F ，则分别用动量定理，对第一个小球有：F 1·t= m 1υ1’- m 1υ1AB V 2`V 1` 甲：初始状态乙：相互作用 丙：最后状态对第二个小球有：F2·t= m2υ2’- m2υ2由牛顿第三定律有：F1·t=- F2·t即：m1υ1’- m1υ1= -(m2υ2’- m2υ2 )整理： m1υ1+m2υ2=m1υ1’+m2υ2’即：P= P’〖学生分析，讨论得出结论：碰撞前后总动量没有变化〗5）引入概念：1．系统：相互作用的物体组成系统。