高二(8)物理研究性學(xué)習(xí)

高二（8）班物理研究性學(xué)習(xí)課題開(kāi)題報(bào)告及研究過(guò)程活動(dòng)日期：2011.7-2012.8指導(dǎo)教師：汪忠文課題組成員：錢源康寶天徐娜劉佳星齊航鑫胡開(kāi)成課題組長(zhǎng)：錢源康寶天課題名稱：驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒相關(guān)學(xué)科：物理數(shù)學(xué)研究地點(diǎn)：物理實(shí)驗(yàn)室研究目的：驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒研究意義：1.通過(guò)介紹了解生活中簡(jiǎn)單的物理現(xiàn)象，探究這些簡(jiǎn)單物理現(xiàn)象所涉及的物理知識(shí)，從而得出科學(xué)的結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)科基本的科學(xué)素養(yǎng)，并在探究中體會(huì)一些基本的研究物理問(wèn)題的方法。2、在學(xué)生的探究過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)、搜集和處理信息的能力等及培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科興趣。3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究、動(dòng)手制作、網(wǎng)絡(luò)資料查詢、課題實(shí)驗(yàn)和匯報(bào)，了解、接觸、認(rèn)識(shí)物理學(xué)這門自然科學(xué)，并為下一步的物理教學(xué)奠定基礎(chǔ)。研究方法：實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)一沖擊擺實(shí)驗(yàn)二斜槽小球撞擊（附：沖擊擺："沖擊擺"是一種測(cè)量子彈速度的裝置,用四根長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量為M的木塊,將該裝置懸掛在板上靜止,被測(cè)試的子彈質(zhì)量為m,正對(duì)著木塊的左側(cè)中心點(diǎn)垂直于左側(cè)面水平射入并留在木塊中和木塊一起上擺.測(cè)得上擺的最大擺角為α,可以求出子彈射入木塊前的速度.）活動(dòng)形式：以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究計(jì)劃與步驟:利用所學(xué)知識(shí)及課外知識(shí)明確實(shí)驗(yàn)原理準(zhǔn)備并完善實(shí)驗(yàn)器材明確分工，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（附：實(shí)驗(yàn)至少進(jìn)行10次）收集并分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論總結(jié)研究體會(huì)與思考預(yù)期成果;在誤差允許的范圍內(nèi)碰撞中的動(dòng)量守恒活動(dòng)詳細(xì)過(guò)程：一：利用沖擊擺實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證步驟一：明確實(shí)驗(yàn)原理（利用所學(xué)知識(shí)及課外知識(shí)）研究人員：錢源康寶天徐娜劉佳星齊航鑫胡開(kāi)成沖擊擺試驗(yàn)原理如下：如果質(zhì)量為m的彈丸以某一速度v水平射入懸掛著的質(zhì)量為M的靜止擺塊中并一起以共同速度v′運(yùn)動(dòng)，則在射入過(guò)程中，由動(dòng)量守恒定律：得（1）在彈丸與擺塊一起上升過(guò)程中機(jī)械能守恒：得（2）且（3）由（1）、（2）、（3）可得：（4）只要在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得M、m、L、θ，則由（4）式可求得彈丸的入射速度。如果彈丸的速度和算出的速度一致，那么動(dòng)量守恒就得到了驗(yàn)證。步驟二：準(zhǔn)備并完善實(shí)驗(yàn)器材研究人員：錢源康寶天齊航鑫胡開(kāi)成沖擊擺實(shí)驗(yàn)所需器材：彈簧槍底板四根懸線擺塊彈丸步驟三：明確分工，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分工：實(shí)驗(yàn)操作員：錢源康寶天齊航鑫胡開(kāi)成實(shí)驗(yàn)記錄員：徐娜劉佳星沖擊擺試驗(yàn)過(guò)程如下：1．將沖擊擺放在桌面上，彈簧槍尾部正對(duì)實(shí)驗(yàn)者。調(diào)節(jié)底板上的調(diào)節(jié)螺釘使底板大致呈水平。調(diào)整四根懸線的長(zhǎng)度，使擺塊上表面呈水平，側(cè)面與刻度板平行，前端面與刻度板的零刻度線對(duì)齊，后端面的入射孔與彈簧槍口正對(duì)。2．拉動(dòng)彈簧槍拉手至第一擋，裝上彈丸。為減少克服摩擦力而引起的能量損耗，把指針預(yù)先拔在適當(dāng)位置。壓下扳機(jī)，射出彈丸，彈丸進(jìn)入擺塊后推動(dòng)擺塊一起上升，擺塊將指針推動(dòng)到擺塊所能到達(dá)的最高位置。在擺塊返回時(shí)，用手將其止住。記下指針的最大偏角θ。8．把指針撥回1°－2°。取出彈丸，觀察擺塊的靜止位置是否理想，并作適當(dāng)調(diào)整。重新把槍機(jī)拉在第一擋上，安上彈丸，重復(fù)步驟2。在第一擋上共做3次。4．使槍機(jī)處于第二擋及第三擋，重復(fù)步驟2、3，每擋做3次。5．用尺量出懸線的長(zhǎng)度，用天平測(cè)出彈丸和擺塊的質(zhì)量。分別計(jì)算各次彈丸的速度，求出每擋速度的平均值。步驟四：收集并分析數(shù)據(jù)步驟五：得出結(jié)論：碰撞中的動(dòng)量守恒二：利用斜槽小球撞擊實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證步驟一：明確實(shí)驗(yàn)原理（利用所學(xué)知識(shí)及課外知識(shí)）研究人員：錢源康寶天徐娜劉佳星齊航鑫胡開(kāi)成斜槽小球撞擊實(shí)驗(yàn)原理如下：一個(gè)質(zhì)量較大的小球從斜槽滾下來(lái)，跟放在斜槽前邊小支柱上另一質(zhì)量較小的球發(fā)生碰撞后兩小球都做平拋運(yùn)動(dòng)。由于兩小球下落的高度相同，所以它們的飛行時(shí)間相等，這樣如果用小球的飛行時(shí)間作時(shí)間單位，那么小球飛出的水平距離在數(shù)值上就等于它的水平速度。因此，只要分別測(cè)出兩小球的質(zhì)量m1、m2，和不放被碰小球時(shí)入射小球在空中飛出的水平距離s1，以及入射小球與被碰小球碰撞后在空中飛出的水平距離s1'和s2'，若m1s1在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)與m1s1'+m2s2'相等，就驗(yàn)證了兩小球碰撞前后總動(dòng)量守恒。步驟二：準(zhǔn)備并完善實(shí)驗(yàn)器材研究人員：錢源康寶天齊航鑫胡開(kāi)成沖擊擺實(shí)驗(yàn)所需器材：碰撞實(shí)驗(yàn)器（斜槽、重錘線），兩個(gè)半徑相等而質(zhì)量不等的小球；白紙；復(fù)寫紙；天平和砝碼；刻度尺，游標(biāo)卡尺（選用），圓規(guī)等。步驟三：明確分工，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分工：實(shí)驗(yàn)操作員：錢源康寶天齊航鑫胡開(kāi)成實(shí)驗(yàn)記錄員：徐娜劉佳星斜槽小球撞擊實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：1．用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2。2．安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，將斜槽固定在桌邊，并使斜槽末端點(diǎn)的切線水平。3．在水平地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙。4．在白紙上記下重錘線所指的位置O，它表示入射球m1碰前的位置。5．先不放被碰小球，讓入射球從斜槽上同一高度處由靜止開(kāi)始滾下，重復(fù)10次，用圓規(guī)作盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面，圓心就是入射球不碰時(shí)的落地點(diǎn)的平均位置P。6．把被碰球放在小支柱上，調(diào)節(jié)裝置使兩小球相碰時(shí)處于同一水平高度，確保入射球運(yùn)動(dòng)到軌道出口端時(shí)恰好與被碰球接觸而發(fā)生正碰。7．再讓入射小球從同一高度處由靜止開(kāi)始滾下，使兩球發(fā)生正碰，重復(fù)10次，仿步驟（5）求出入射小球的落點(diǎn)的平均位置M和被碰小球落點(diǎn)的平均位置N。8．過(guò)O、N作一直線，取OO'=2r（可用游標(biāo)卡尺測(cè)出一個(gè)小球的直徑，也可用刻度尺測(cè)出緊靠在一起的兩小球球心間的距離），O'就是被碰小球碰撞時(shí)的球心豎直投影位置。9．用刻度尺量出線段OM、OP、O'N的長(zhǎng)度。10．分別算出m1·與m1·+m2·的值，看m1·與m1·+m2·在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等。[斜槽小球撞擊實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)]1．應(yīng)使入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量。2．要調(diào)節(jié)好實(shí)驗(yàn)裝置，使固定在桌邊的斜槽末端點(diǎn)的切線水平，小支柱與槽口間距離使其等于小球直徑，而且兩球相碰時(shí)處在同一高度，碰撞后的速度方向在同一直線上。3．每次入射小球從槽上相同位置由靜止?jié)L下，可在斜槽上適當(dāng)高度處固定一檔板，使小球靠著檔板，然后釋放小球。4．白紙鋪好后不能移動(dòng)。步驟四：收集并分析數(shù)據(jù)步驟五：得出結(jié)論：碰撞中的動(dòng)量守恒活動(dòng)結(jié)果:綜上兩實(shí)驗(yàn)得:在誤差允許的范圍內(nèi)碰撞中的動(dòng)量守恒活動(dòng)反思及研究體會(huì)：準(zhǔn)備充分

目標(biāo)明確在研究性學(xué)習(xí)的初期階段，我們組員都感到有點(diǎn)不耐煩，畢竟要完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)，也不是一件簡(jiǎn)單的事情，這時(shí)老師一直在我們身邊鼓勵(lì)我們，并且耐心地為我們講解實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，讓我們明確目標(biāo)，做好充分的準(zhǔn)備再開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。這令我們頓時(shí)恍然大悟，于是收拾好心情，調(diào)整好心態(tài)，安下心來(lái)做準(zhǔn)備。終于，過(guò)了一短時(shí)間，我們組員都了解了實(shí)驗(yàn)過(guò)程，期間遇到的困難不少，實(shí)驗(yàn)器材不夠，誤差較大......困難重重，使人望而生畏！

但我們依然挺了過(guò)來(lái)！團(tuán)隊(duì)精神

合作至上

研究性學(xué)習(xí)是一項(xiàng)龐大的工程，單憑一人之力是無(wú)論如何也無(wú)法完成的。這時(shí)候我們需要的是合作，是整個(gè)團(tuán)隊(duì)，是大家共同的努力。這讓我們深有體會(huì)，在這次研究性學(xué)習(xí)中，我們也看到了合作的巨大力量。一開(kāi)始大家都忙著各自分頭尋找相關(guān)資料，沒(méi)有分配任務(wù)，開(kāi)會(huì)討論，等到組內(nèi)開(kāi)會(huì)召集時(shí)，才發(fā)現(xiàn)，不是有的資料沒(méi)找到，就是同樣的資料找了好幾份。組員們?cè)谶@種情況下并沒(méi)有互相埋怨，而是趕快聚到一起開(kāi)會(huì)商議補(bǔ)救之策。我們將任務(wù)分割成幾份，派給組員，大家同時(shí)工作但側(cè)重點(diǎn)不同。如果有的組員提前完成任務(wù)，也會(huì)熱心主動(dòng)的幫助別的組員。正是因?yàn)榇蠹夜餐献鳎ハ鄮椭?，以集體的利益為主。在幾個(gè)人之間，合作的關(guān)系依然緊密，如果查找到與其它組員要找的有關(guān)的資料，大家都會(huì)拿出來(lái)共享，正是由于這樣，雖然研究任務(wù)很重，我們卻也沒(méi)有耽誤很多學(xué)習(xí)時(shí)間。團(tuán)隊(duì)的精神在每個(gè)人心中，合作為了共同的目標(biāo)。體會(huì)其中的好處

原以為高中生活只是緊張的學(xué)習(xí)，其實(shí)非也。

高中生活原來(lái)是如此多彩的。就以“研究性學(xué)習(xí)”這個(gè)課題來(lái)說(shuō)吧，開(kāi)始還不知道它有何意義，自開(kāi)學(xué)到現(xiàn)在，這個(gè)過(guò)程帶給我們?cè)S多學(xué)習(xí)的情趣和全新的感受。

從一定角度看來(lái)，研究性學(xué)習(xí)就是在教學(xué)過(guò)程中創(chuàng)設(shè)一種類似科學(xué)研究的情境或途徑，讓學(xué)生在教師引導(dǎo)下，從學(xué)習(xí)、及社會(huì)生活中去選擇和確定研究專題，用類似科學(xué)研究的方式，主動(dòng)地去探索、發(fā)現(xiàn)和體驗(yàn)。同時(shí)，學(xué)會(huì)對(duì)信息進(jìn)行收集、分析和判斷，去獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)、解決問(wèn)題，從而增強(qiáng)思考力和創(chuàng)造力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和完美人格。以往的教育主要以應(yīng)試教育為主，它的表面性，片面性局部性和機(jī)械性限制了學(xué)生的思維發(fā)展，不利于學(xué)生健全人格的培養(yǎng)。而研究性學(xué)習(xí)具有學(xué)習(xí)內(nèi)容的綜合性與開(kāi)放性，學(xué)習(xí)主體的參與性與自主性。學(xué)習(xí)過(guò)程的創(chuàng)造性與多樣性

，學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的多元性與社會(huì)性等特點(diǎn)，而研究性學(xué)習(xí)的目的和特點(diǎn)恰恰可以為學(xué)生營(yíng)造了一個(gè)民主的，自由的，寬松的，向上的學(xué)習(xí)氛圍，這有助于學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，創(chuàng)新能力的提高和完美人格的塑造。

研究性學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變了我們的學(xué)習(xí)觀念，和改變我們的學(xué)習(xí)方式。以我的小組而言吧，說(shuō)它簡(jiǎn)單，最終成果只是一個(gè)簡(jiǎn)單的結(jié)果。但是，真是搞起來(lái)，要多方面考慮，還要收集有關(guān)資料，而且要親身做實(shí)驗(yàn)，再加以運(yùn)用，這自然會(huì)遇到許多麻煩，它給我們很大創(chuàng)新空間和實(shí)踐機(jī)會(huì)，轉(zhuǎn)變我們對(duì)學(xué)習(xí)和生活缺少獨(dú)立思考新發(fā)現(xiàn)的一些依賴觀念，改變我們“死讀書”的學(xué)習(xí)方式，創(chuàng)造另一種學(xué)習(xí)的風(fēng)氣，營(yíng)造更優(yōu)的學(xué)習(xí)環(huán)境。這對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)文化的學(xué)生來(lái)說(shuō)也是一個(gè)運(yùn)用科學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的良好機(jī)會(huì)。同時(shí)，研究性學(xué)習(xí)也促進(jìn)同學(xué)們學(xué)會(huì)交流，學(xué)會(huì)合作。這個(gè)我在學(xué)習(xí)研究中有切身的體會(huì)，像哪個(gè)同學(xué)有何特長(zhǎng)、愛(ài)好，對(duì)事情處理的態(tài)度，協(xié)作能力如何，這都很容易在研究性學(xué)習(xí)過(guò)程中反映出來(lái)。我作為本組的組長(zhǎng)，有時(shí)在分配工作過(guò)于疏忽，執(zhí)意按自己的意愿去做，結(jié)果造成某些缺漏和過(guò)失。幸好還不算嚴(yán)重，否則我真無(wú)地自容，組員也沒(méi)有責(zé)怪于我，反而給我補(bǔ)遺拾漏。我想，這不僅僅是一種責(zé)任，還有我們感情的橋梁在起著作用吧。這段日子，我們一起做實(shí)驗(yàn)，一起查閱資料