更新时间：作者：小小条
高三物理高考冲刺教案：力学核心——动量守恒与能量守恒综合应用
一、教学目标
1. 知识与技能：掌握动量守恒、能量守恒定律的核心内容及适用条件，能精准识别高考常考模型（碰撞、连接体、多过程问题），熟练运用两大定律解决综合计算题。
2. 过程与方法：通过真题拆解、模型归纳，培养情境分析、多过程拆解能力，形成“判断守恒条件→构建物理模型→列方程求解”的解题逻辑。
3. 情感态度与价值观：树立严谨的物理思维，提升高考力学综合题的解题信心，适应河北卷情境化、重逻辑的命题风格。
二、考情分析（适配河北卷）
1. 命题特点：以情境化材料（如碰撞实验、滑块轨道、天体运动衍生模型）为载体，侧重考查守恒条件的判断、多过程问题的逻辑拆解，弱化纯计算，强调模型构建与规律应用。
2. 考查频率：近5年河北卷高考中，两大守恒定律单独考查或综合考查占力学部分分值的40%以上，多以压轴计算题（16-18分）形式呈现，常结合平抛、圆周运动等模型综合命题。
3. 失分痛点：守恒条件判断失误、多过程中能量转化分析不全面、模型识别不准确、方程列写遗漏关键条件。
三、教学重难点
1. 重点：动量守恒、能量守恒定律的适用条件辨析，高考常考模型（碰撞、连接体、多过程）的解题技巧。
2. 难点：多过程问题中“守恒条件的动态判断”“能量转化的精准分析”，以及不同模型的融合应用（如碰撞后衔接圆周运动）。
四、教学时长
45分钟
五、教学过程
（一）考情导入，聚焦考点（5分钟）
1. 提问引导：“同学们，近三年河北卷力学压轴题都围绕哪个核心考点命题？”（学生回答后总结）明确两大守恒定律是高考力学综合题的“解题钥匙”，直接关联高分突破。
2. 真题展示：投影2024年河北卷力学压轴题（滑块碰撞后沿轨道运动的多过程问题），引导学生快速识别题干中的“守恒信号”（光滑水平面、碰撞时间极短），初步感知命题风格。
（二）核心知识回顾，夯实基础（10分钟）
1. 定律梳理（表格化精简呈现）：
| 定律 | 核心内容 | 适用条件 |
|--------------|--------------------------------------------------------------------------|--------------------------------------------------------------------------|
| 动量守恒定律 | 系统总动量保持不变（Δp总=0），表达式：m₁v₁+m₂v₂=m₁v₁'+m₂v₂'（一维情况） | 系统所受合外力为零；或某一方向合外力为零，该方向动量守恒；碰撞、爆炸等过程内力远大于外力，近似守恒 |
| 能量守恒定律 | 系统总能量保持不变，力学中侧重机械能守恒（Eₖ₁+Eₚ₁=Eₖ₂+Eₚ₂） | 只有重力、弹力等保守力做功，其他力不做功或做功代数和为零；非保守力做功时，用“功能关系”分析（W合=ΔEₖ） |
2. 关键辨析：结合学生易错点，强调“动量守恒看合外力，能量守恒看做功情况”，通过反例（粗糙水平面的滑块碰撞，动量近似守恒但机械能不守恒）加深理解。
（三）模型突破，掌握技巧（15分钟）
1. 模型一：碰撞模型（高考高频）
- 核心分类：弹性碰撞（动量守恒、机械能守恒）、非弹性碰撞（动量守恒、机械能不守恒）、完全非弹性碰撞（动量守恒、机械能损失最大，碰后共速）。
- 解题步骤：①判断动量是否守恒（碰撞时间极短，内力远大于外力）；②判断碰撞类型（题干提示“光滑”“弹性”或结合速度关系判断）；③列对应方程求解（弹性碰撞补充动能守恒方程，非弹性碰撞结合能量损失表达式）。
- 真题拆解：以2023年河北卷碰撞题为例，引导学生按步骤分析：光滑水平面→动量守恒；“碰撞后无机械能损失”→弹性碰撞→补充动能守恒；代入数据求解速度，总结“先判断、再列方程”的逻辑。
2. 模型二：连接体多过程模型
- 核心特征：多个物体通过绳子、弹簧连接，经历“加速→匀速→碰撞”等多个过程，不同过程守恒条件不同。
- 解题技巧：“分段分析，逐段应用规律”——①划分过程（按受力变化、运动状态变化分界）；②每段判断适用定律（如光滑水平面加速阶段用动能定理，碰撞阶段用动量守恒）；③衔接各过程的临界条件（如速度、位移关系）。
- 例题演练：给出简化模型（滑块A通过轻绳连接滑块B，从光滑斜面下滑后进入光滑水平面，与滑块C碰撞），带领学生分段拆解，明确各阶段的规律选择，强化“多过程拆解”意识。
（四）真题演练，提升能力（10分钟）
1. 题干（适配河北卷风格）：如图所示，光滑水平面上有一质量为M=2kg的木板，木板左端静置一质量为m₁=1kg的滑块A，右端与固定挡板间的距离为L=3m。现给滑块A一个水平向右的初速度v₀=4m/s，A与木板间的动摩擦因数μ=0.2，A在木板上滑动时，木板向右运动并与挡板碰撞（碰撞时间极短，无机械能损失）。碰撞后木板向左运动，最终A与木板相对静止。求：（1）木板与挡板碰撞前瞬间的速度；（2）最终A与木板的共同速度。
2. 学生解题：安排学生在练*本上分步求解，教师巡视，重点关注守恒条件判断和过程划分。
3. 讲解总结：①第一过程（A滑动至木板碰撞挡板）：水平面光滑，A与木板组成的系统水平方向动量守恒？（否，木板受挡板的弹力，碰撞前系统合外力不为零，改用动能定理：摩擦力对A、木板做功等于各自动能变化，结合位移关系求解木板速度）；②第二过程（木板碰撞挡板）：碰撞时间极短，动量反向、大小不变；③第三过程（碰撞后至共速）：系统水平方向合外力为零，动量守恒，列方程求解。总结学生易错点，强调“过程划分的关键是受力变化”。
（五）课堂总结，升华思路（5分钟）
1. 核心逻辑回顾：解决力学综合题的“三步法”——①情境分析：提取题干中的“守恒信号”（光滑、碰撞时间极短等）；②模型构建：匹配碰撞、多过程等常考模型；③规律应用：精准选择动量守恒、能量守恒或功能关系，列方程求解。
2. 高考备考建议：后续复*中，针对两大守恒定律的常考模型进行专项突破，注重“错题归因”（是条件判断失误还是模型识别错误），适配河北卷重逻辑、重应用的命题导向。
六、板书设计
动量守恒与能量守恒综合应用（高考冲刺）
一、核心定律
1. 动量守恒：Δp总=0 → 合外力为零（或近似为零）
2. 能量守恒：机械能守恒→只有保守力做功；非保守力做功→功能关系
二、常考模型
1. 碰撞模型：
- 弹性碰撞：动量+动能守恒
- 非弹性碰撞：动量守恒，动能损失
2. 多过程模型：分段分析，逐段用规律
三、解题三步法
1. 情境分析（找守恒信号）
2. 模型构建（匹配考点模型）
3. 规律应用（列方程求解）
四、真题演练（关键步骤）
1. 分段划分→2. 判断守恒条件→3. 衔接临界条件
七、配套练*
基础题
1. 质量为m的小球以速度v碰撞静止的质量为2m的小球，碰撞后两球同向运动，且小球的速度变为v/2，求碰撞后质量为2m的小球的速度，并判断碰撞类型。
2. 光滑竖直圆弧轨道最低点与光滑水平面衔接，质量为1kg的小球从轨道高h=0.8m处由静止释放，到达水平面后与静止的质量为3kg的滑块碰撞，碰后共速，求碰撞后的共同速度（g取10m/s²）。
提升题
3. 质量为M的木块静止在光滑水平面上，木块左端有一质量为m的子弹以速度v₀射入，子弹穿出木块时速度为v₁，求：（1）子弹穿出时木块的速度；（2）子弹与木块间的摩擦力做功产生的热量。
真题改编题（适配河北卷）
4. 如图，光滑水平轨道上有A、B两滑块，质量分别为mₐ=0.5kg、mᵦ=1kg，初始时A以vₐ=6m/s向右运动，B静止，A与B碰撞后，B进入右侧粗糙轨道（动摩擦因数μ=0.1），滑行距离x=5m后停止。求：（1）碰撞后A的速度大小和方向；（2）碰撞过程中系统损失的机械能。
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