探究碰撞中的不變量教案

1、16 1 實(shí)驗(yàn)：探究碰撞中的不變量 新課標(biāo)要求（一）知識與技能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)動的兩個物體碰撞前后的速度的測量方法3、掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法（二）過程與方法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、探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法。（三）情感、態(tài)度與價值觀1、通過對實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生積極主動思考問題的習(xí)慣，并鍛煉其思考的全面性、準(zhǔn)確性與邏輯性。2、通過對實(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)方法來研究問題，解決問題，提高創(chuàng)新意識。3、在對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的猜測過程中，提高學(xué)生合作探究能

2、力。4、在對現(xiàn)象規(guī)律的語言闡述中，提高了學(xué)生的語言表達(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。 教學(xué)重點(diǎn)碰撞中的不變量的探究 教學(xué)難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理 教學(xué)方法教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，討論、交流學(xué)習(xí)成果。 教學(xué)用具：投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備； 完成該實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材，如氣墊導(dǎo)軌、 滑塊等 課時安排1 課時 教學(xué)過程（一）引入新課課件演示：（ 1）臺球由于兩球碰撞而改變運(yùn)動狀態(tài)。（ 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)活動中常見的一種現(xiàn)象，兩個物體發(fā)生碰撞后， 速度都發(fā)生變化.師：兩個物體的

3、質(zhì)量比例不同時，它們的速度變化也不一樣.師：物理學(xué)中研究運(yùn)動過程中的守恒量具有特別重要的意義, 程中的什么物理量保持不變（守恒）.（二）進(jìn)行新課本節(jié)通過實(shí)驗(yàn)探究碰撞過1 .實(shí)驗(yàn)探究的基本思路1. 1 一維碰撞師：我們只研究最簡單的情況 線運(yùn)動.兩個物體碰撞前沿同一直線運(yùn)動，碰撞后仍沿同一直這種碰撞叫做一維碰撞.課件：碰撞演示如圖所示，A、B是懸掛起來的鋼球，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 = a ,這說明A、B兩球碰后交換了速度；如果mA>mB,碰后A、B兩球一

4、起向右擺動；如果mA<mB,碰后A球反彈、B球向右擺動.師：以上現(xiàn)象可以說明什么問題?結(jié)論：以上現(xiàn)象說明 A、B兩球碰撞后，速度發(fā)生了變化，當(dāng)A、B兩球的質(zhì)量關(guān)系發(fā)生變化時，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)動有關(guān)的量只有物體的質(zhì)量和物體的速度.設(shè)兩個物體的質(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 v1、V2.規(guī)定某一速度方向?yàn)檎?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:(1) mwm2 V2mwm2 V2,仆22(2) m1v1m2V222m1vm2V2(3)V1m1V2V1V2m2m1m2分析:碰

5、撞前后物體質(zhì)量不變，但質(zhì)量并不描述物體的運(yùn)動狀態(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)的測量2. 1實(shí)驗(yàn)必須保證碰撞是一維的，即兩個物體在碰撞之前沿同一直線運(yùn)動，碰撞之后 還沿同一直線運(yùn)動；2. 2用天平測量物體的質(zhì)量；2. 3測量兩個物體在碰撞前后的速度.師：測量物體的速度可以有哪些方法？生：討論?？偨Y(jié)：速度的測量：可以充分利用所學(xué)的運(yùn)動學(xué)知識，如利用勻速運(yùn)動、平拋運(yùn)動，并借助于斜槽、氣墊導(dǎo)軌、打點(diǎn)計(jì)時器和紙帶等來達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮涂刂茖?shí)驗(yàn)條件.課件：參考案例一一一種測速原理如圖所示，圖中滑塊上紅色部分為擋光板，擋光板有一

6、定的寬度，設(shè)為 L.氣墊導(dǎo)軌上 黃色框架上安裝有光控開關(guān)，并與計(jì)時裝置相連，構(gòu)成光電計(jì)時裝置.當(dāng)擋光板穿入時，將光擋住開始計(jì)時， 穿過后不再擋光則停止計(jì)時，設(shè)記錄的時間為t,則滑塊相當(dāng)于在 L的位移上運(yùn)動了時間t,所以滑塊勻速運(yùn)動的速度 v=L/t .3.實(shí)驗(yàn)方案3. 1用氣墊導(dǎo)軌作碰撞實(shí)驗(yàn)（如圖所示）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=0vi =3v2 =6mvmivim2 V2mvim2 V2mv222mivim2 V222mivim2 V2v/mv1v2m1m2v1 v2m1m2實(shí)驗(yàn)記錄及分析（a-2）碰撞前碰撞后顧里m1=4m2=2

7、m1=4m2=2速度v1=9v2=0V1 =4.5V2 =9mvmWim2 V2miVim2 V2mv222miVim2 V222miVim2V2v/mV1v2mim2V1v2mim2實(shí)驗(yàn)記錄及分析（a-3）碰撞前碰撞后顧里mi=2m2=4mi=2m2=4速度vi=6v2=0Vi = -2V2 =4mvmWim2 V2miVim2 V2mv222miVim2 V222mivim2 V2v/mviv2mim2vi v2mim2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=0Vi = 2V2 = - 4mvmv1rn2 V2m1Vlm2 V2mv22 miV

8、i2 m2 V222miVim2 V2v/mVi miV2m2Vi miV2m2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v1=9v2=0Vi =6V2 = 6mVm1Vlm2V2m1Vlm2V2mV222miVim2 V222miVim2 V2V/mViV2mim2ViV2mim23. 2用小車研究碰撞將打點(diǎn)計(jì)時器固定在光滑桌面的一端，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器，連在小車的后面。讓小車A運(yùn)動，小車B靜止。在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥，碰撞時撞針插入橡皮 泥中，把兩個小車連接成一體（如上圖）。通過紙帶測出它們碰撞前后的速度。（三）課堂小結(jié)1 .基本思路（一維碰撞）與物體運(yùn)動有關(guān)的物理量可能有哪些？碰撞前后哪個物理量可能是不變的？2 .需要考慮的問題碰撞必須包括各種情況的碰撞；物體質(zhì)量的測量（天平）； 碰撞前后物體速度的測量（利用光電門或