實(shí)驗(yàn)：探索碰撞中的不變量說(shuō)課稿教案

1、實(shí)驗(yàn)：探究碰撞中的不變量三維目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1、明確探究碰撞中的不變量的基本思路.2、掌握同一條直線上運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體碰撞前后的速度的測(cè)量方法.3、掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法.（二）過(guò)程與方法1、學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成某種規(guī)律的探究方法。2、學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行猜測(cè)、探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀1、通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生積極主動(dòng)思考問(wèn)題的習(xí)慣，并鍛煉其思考的全面 性、準(zhǔn)確性與邏輯性。2、通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與處理，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，能使學(xué)生靈活地運(yùn) 用科學(xué)方法研究問(wèn)題，解決問(wèn)題，提高創(chuàng)新意識(shí)。3、在對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的猜測(cè)過(guò)程中，提高學(xué)生合作探究能力。4

2、、在對(duì)現(xiàn)象規(guī)律的語(yǔ)言闡述中，提高了學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力，還體現(xiàn)了各學(xué)科之間的 聯(lián)系，可引伸到各事物間的關(guān)聯(lián)性，使自己溶入社會(huì)。教學(xué)重點(diǎn)碰撞中的不變量的探究教學(xué)難點(diǎn)速度的測(cè)量方法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理.教學(xué)過(guò)程（一）引入新課課件（投影片）演示：（1）臺(tái)球由于兩球碰撞而改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（不同號(hào)的臺(tái)球運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 不同）。（2）微觀粒子之間由于相互碰撞而改變狀態(tài)，甚至使得一種粒子轉(zhuǎn)化為其他粒子.師：碰撞是日常生活、生產(chǎn)活動(dòng)中常見的一種現(xiàn)象，兩個(gè)物體發(fā)生碰撞后，速度都發(fā)生變化.例：兩節(jié)火車車廂之間的掛鉤靠碰撞連接。師：兩個(gè)物體的質(zhì)量比例不同時(shí)，它們的速度變化也不一樣.師：物理學(xué)中研究運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的守恒量具有特別重要的意

3、義，本節(jié)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究碰撞過(guò)程中的什么物理量保持不變（守恒）.（二）進(jìn)行新課1.實(shí)驗(yàn)探究的基本思路1. 1 一維碰撞師：我們只研究最簡(jiǎn)單的情況一一兩個(gè)物體碰撞前沿同一直線運(yùn)動(dòng)，碰撞后仍沿同一直線運(yùn)動(dòng).這種碰撞叫做一維碰撞.課件：碰撞演示如圖所示，A、B是懸掛起的鋼球，把小球 A拉起使其懸線與豎直線夾一角度a,放開后A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)與 B球發(fā)生碰撞，碰后 B球擺幅為3角.如兩 球的質(zhì)量mA = mB,碰后A球靜止，B球擺角3 = "，這說(shuō)明A、B 兩球碰后交換了速度；如果mA>mB,碰后A、B兩球一起向右擺動(dòng)；如果mA<mB,碰后A球反彈、B球向右擺動(dòng).師：以上現(xiàn)象可以說(shuō)明什

4、么問(wèn)題？B兩球的質(zhì)量關(guān)系發(fā)結(jié)論：以上現(xiàn)象說(shuō)明 A、B兩球碰撞后，速度發(fā)生了變化，當(dāng) A 生變化時(shí)，速度變化的情況也不同.1. 2追尋不變量師：在一維碰撞的情況下與物體運(yùn)動(dòng)有關(guān)的量只有物體的質(zhì)量和物體的速度.設(shè)兩個(gè)物體的質(zhì)量分別為m1、m2,碰撞前它們速度分別為v1、v2,碰撞后的速度分別為 v；、 v2.規(guī)定某一速度方向?yàn)檎?2碰撞前后速度的變化和物體的質(zhì)量 m的關(guān)系，我們可以做如下猜測(cè):(1) miVi m2 v2 二 mw m2v22 一 2 一 2.2 mivi ml2 v2 =mivim2v2/c、 viv2vi v2(3)上mi m2 mi m2分析：碰撞前后物體質(zhì)量不變，但質(zhì)量并不

5、描述物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)， 不是我們追尋的“不變量” 必須在各種碰撞的情況下都不改變的量，才是我們追尋的不變量.2.實(shí)驗(yàn)條件的保證、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量2. i實(shí)驗(yàn)必須保證碰撞是一維的，即兩個(gè)物體在碰撞之前沿同一直線運(yùn)動(dòng)，碰撞之后還沿同一直線運(yùn)動(dòng)；2. 2用天平測(cè)量物體的質(zhì)量；2. 3測(cè)量?jī)蓚€(gè)物體在碰撞前后的速度.師：測(cè)量物體的速度可以有哪些方法？生：討論?？偨Y(jié)：速度的測(cè)量：可以充分利用所學(xué)的運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)，如利用勻速運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)，并借助于斜槽、氣墊導(dǎo)軌、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶等達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮涂刂茖?shí)驗(yàn)條件.課件：參考案例一光電門測(cè)速原理如圖所示，圖中滑塊上紅色部分為擋光板，擋光板有一定的寬度，設(shè)為 L.氣墊導(dǎo)軌上

6、 黃色框架上安裝有光控開關(guān)，并與計(jì)時(shí)裝置相連，構(gòu)成光電計(jì)時(shí)裝置.7當(dāng)擋光板穿入時(shí)，將光擋住開始計(jì)時(shí)， 穿過(guò)后不再擋光則停止計(jì)時(shí)，設(shè)記錄的時(shí)間為t,則滑塊相當(dāng)于在 L的位移上運(yùn)動(dòng)了時(shí)間t,所以滑塊勻速運(yùn)動(dòng)的速度v=L/t .課件：參考案例二一一一擺球測(cè)速原理實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。把兩個(gè)小球用線懸起，一個(gè)小球靜止，拉起另一個(gè)小 球，放下時(shí)它們相碰?？梢詼y(cè)量小球被拉起的角度，從而算出落下時(shí)的速度；測(cè)量被撞小球擺起的角度, 從而算出被撞后的速度。也可以用貼膠布等方法增大兩球碰撞時(shí)的能量損失。課件：參考案例三一一一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速原理將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在光滑桌面的一端，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車的后面。讓小

7、車A運(yùn)動(dòng)，小車B靜止。在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥，碰撞時(shí)撞針插入橡皮泥中，把兩個(gè)小車連接成一體（如上圖） 。通過(guò)紙帶測(cè)出它們碰撞前后的速度。實(shí)驗(yàn)分析：兩個(gè)物體由靜止彈開也是一種碰撞情況課件：參考案例四一一一平拋測(cè)速原理實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。把兩塊大小不同的木塊用細(xì)線連接，中間夾一被壓縮了的 輕彈簧.將這一系統(tǒng)置于光滑的水平桌面上，燒斷細(xì)線，觀察 物體的運(yùn)動(dòng)情況，通過(guò)測(cè)量桌高和水平位移，可以算出拋出時(shí) 的初速度。3.實(shí)驗(yàn)方案一：3. 1用氣墊導(dǎo)軌作碰撞實(shí)驗(yàn)（如圖所示）孫實(shí)驗(yàn)記錄及分析（a-1）碰撞前碰撞后顧里m1=4m2=4m1=4m2=4速度v1=9v2=0v； =3v2 =6mvmW

8、+m2 V2 =miv； + m2 V2 =2 mv2,2miivi +m2 V2 =2.2m；Vi + m2V2 =v/mVi 上 V2mimbv；工 v2 I=mim2實(shí)驗(yàn)記錄及分析（a-2）碰撞前碰撞后顧里mi=4m2=2mi=4m2=2速度vi=9v2=0v； =4.5v2=9nnvmiVi +m2 V2 =miv； + m2V2=2 mv2 _L2miVi +m2 V2 =2 .”m；Vi+ m2V22v/m_v_+至=mi m2V； + 生 _mim2實(shí)驗(yàn)記錄及分析（a-3）碰撞前碰撞后顧里m；=2m2=4m；=2m2=4速度v1=6v2=0V； = -2v2 =4mvm1v1 +

9、m2 V2 =m；v； + m2 V2 =2 mv2 .2miVi +m2 V2 =*2 ,h2m；Vi+ m2V2 =v/mVi , V211二m；m2V； , v2m；m2實(shí)驗(yàn)記錄及分析（b）碰撞前碰撞后顧里m1=4m2=2m1=4m2=2速度v1=0v2=0V； 二 2v2= - 4mvmiVi +m2 V2 =miV； + m2 V2 =2 mv2 ,2miVi +m2 V2 =2 ,22.miVi +m2V2 =v/mVl . V2 T=m1m2Vi'v2T=mim2實(shí)驗(yàn)記錄及分析一（c）碰撞前碰撞后顧里mi=4m2=2mi=4m2=2速度v；=9v2=0v；=6v2=6mvmiVi +m2 V2 =m” + m2 V2=2 mv2 .2miVi +m2 V2 =2 ,屋miVi+m2V22v