更新时间：作者：小小条
高三物理复*教案：动量守恒与能量守恒综合应用（适配广东/江西新高考）
一、教学目标
1. 知识与技能：掌握动量守恒、机械能守恒、能量守恒的适用条件及核心公式；能熟练拆解“碰撞、反冲、板块”等综合模型，适配广东“情境化综合”和江西“逻辑推导+定量计算”的考情，精准应对两地题型差异。
2. 过程与方法：通过“模型分类→条件判断→能量分析”的三阶解题法，形成综合题解题思维框架；对比两地真题，总结考区专属应对策略。
3. 情感态度与价值观：突破“多过程综合题”解题障碍，提升复杂问题拆解能力，增强高考应试信心。
二、考情分析
1. 广东考情：近3年该考点占分10-14分，多以“实际情境（如碰撞实验、反冲运动装置）”为背景，侧重多过程能量转化分析和动量守恒的定性+定量应用，题型以计算题为主，难度中等偏上。
2. 江西考情：作为全国卷改编省份，占分12-16分，常将动量守恒与牛顿运动定律、能量守恒结合考查，强调“过程拆解+公式推导+数据计算”，选择题与计算题均有涉及，对逻辑严谨性要求高。
3. 共同考点：动量守恒条件的判断、碰撞过程中的能量变化、多过程问题的动量与能量综合分析。
三、教学重难点
1. 重点：动量守恒与机械能守恒的适用条件辨析；碰撞、板块模型的动量与能量综合计算。
2. 难点：多过程问题的拆解（如“碰撞+滑行”“反冲+平抛”）；两地考情适配的解题策略（广东重情境提炼，江西重过程推导）
五、教学过程
1. 展示广东2023年高考动量综合题（碰撞实验情境）和江西2022年高考动量能量综合题（板块模型），提问：“两地真题在命题情境和设问逻辑上有何差异？解题的核心共性是什么？”
2. 引出本节课主题：整合动量与能量守恒核心考点，适配两地考情，构建综合题解题通用框架。
（二）核心知识点回顾
1. 核心公式与规律：
- 动量守恒定律：m_1v_1 + m_2v_2 = m_1v_1' + m_2v_2'（适用条件：系统合外力为零）
- 机械能守恒定律：\Delta E_k = -\Delta E_p（适用条件：只有重力或弹力做功，其他力不做功）
- 能量守恒定律：\Delta E_{总增} = \Delta E_{总减}（摩擦生热：Q = f \cdot s_{相对}）
2. 考区专项提醒：
- 广东考生：注重从情境中提取“系统边界”和“守恒条件”，忽略次要因素（如轻微摩擦）；
- 江西考生：强化“过程分段”意识，每一步均需明确守恒条件或受力分析依据。
（三）真题精讲与模型拆解
1. 核心模型分类（适配两地）
模型类型 动量守恒条件 能量变化特点 考区专项策略
碰撞模型（弹性/非弹性） 碰撞时间极短，内力远大于外力 弹性碰撞：机械能守恒；非弹性碰撞：机械能不守恒（有能量损失） 广东：侧重情境化碰撞（如粒子碰撞、实验装置碰撞）；江西：侧重碰撞过程的速度推导和能量损失计算
板块模型（滑块+木板） 水平方向不受外力或合外力为零 有滑动摩擦力做功，机械能转化为内能 广东：关注最终共速状态的能量计算；江西：需推导加速度、相对位移等中间物理量
反冲模型（火箭发射、爆炸） 系统合外力为零（或内力远大于外力） 化学能转化为机械能，动量守恒 两地通用：重点掌握速度方向判断和动量守恒公式应用
2. 广东真题精讲
- 题目：某实验小组用如图所示装置探究碰撞中的动量守恒，光滑水平轨道上，质量为m_1=0.2kg的小球A以v_1=3m/s的速度碰撞静止的质量为m_2=0.1kg的小球B，碰撞后A的速度为v_1'=1m/s，B的速度为v_2'=4m/s。（1）判断该碰撞是否为弹性碰撞；（2）若轨道粗糙，碰撞后A、B滑行一段距离后停下，滑行距离之比x_A:x_B=1:4，求A、B与轨道间的动摩擦因数之比\mu_A:\mu_B。
- 解析：
1. 动量守恒验证：m_1v_1 = 0.6kg·m/s，m_1v_1' + m_2v_2' = 0.6kg·m/s，动量守恒；
2. 弹性碰撞判断：碰撞前机械能E_k前 = \frac{1}{2}m_1v_1^2 = 0.9J，碰撞后E_k后 = \frac{1}{2}m_1v_1'^2 + \frac{1}{2}m_2v_2'^2 = 0.9J，机械能守恒，故为弹性碰撞；
3. 能量与摩擦结合：由动能定理-μmgx = 0 - \frac{1}{2}mv^2，得μ = \frac{v^2}{2gx}，代入数据得\mu_A:\mu_B=1:1。
3. 江西真题精讲
- 题目：如图，质量为M=2kg的木板静止在光滑水平面上，木板上表面左端放有一质量为m=1kg的滑块，现给滑块一个水平向右的初速度v_0=6m/s，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s²。（1）求滑块与木板达到共同速度时的速度大小；（2）求滑块在木板上滑行的时间；（3）求滑块与木板滑行的相对位移大小。
- 解析：
1. 动量守恒：系统水平方向合外力为零，mv_0 = (M+m)v_{共}，解得v_{共}=2m/s；
2. 动力学分析：对滑块，摩擦力f=μmg=2N，加速度a_1=-f/m=-2m/s²，由v_{共}=v_0 + a_1t，解得t=2s；
3. 能量与相对位移：摩擦生热Q=μmg·s_{相对} = \frac{1}{2}mv_0^2 - \frac{1}{2}(M+m)v_{共}^2，解得s_{相对}=6m。
1. 广东适配题：质量为m的炮弹以速度v水平飞行，突然炸成质量相等的两块，一块以速度2v水平向前飞行，则另一块的速度大小为______，方向______（填“向前”或“向后”）；该过程中机械能______（填“增加”“减少”或“不变”）。
2. 江西适配题：质量为M的小车静止在光滑水平面上，车上有一质量为m的物块，物块与小车间的动摩擦因数为μ，现用水平力F拉物块，使物块与小车一起以加速度a做匀加速直线运动，求：（1）物块与小车间的摩擦力大小；（2）水平力F的大小。
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