选修3-5§16.1 实验：探究碰撞中的不变量 导学案

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1、高二物理集体备课组共案选修3-5NO.16.1执笔：侯付永班级：组别：姓名：组内评价：教师评价：§16．1实验：探究碰撞中的不变量课型：实验课【学习目标】1.了解生产、生活中的碰撞现象。2.经历两个物体碰撞前后会不会有什么物理量保持不变的猜想过程。3.通过实验探究，经历寻找碰撞中的“不变量”的过程，领会实验的基本思路，感悟自然界的和谐统一。4.培养实验技能，特别是数据采集和分析的能力。【学习重点】探究碰撞中的不变量【学习难点】速度的测量方法、实验数据的处理【学习方法】探究实验讨论【课本导学】1、实验的基本

2、思路：（1）、碰撞是日常生活、生产活动中常见的一种现象，两个物体发生碰撞后，都发生变化．两个物体的质量比例不同时，它们的变化也不一样．物理学中研究运动过程中的守恒量具有特别重要的意义．（2）、教材P2“碰撞演示”：如图所示，A、B是悬挂起来的钢球，把小球A拉起使其悬线与竖直线夹一角度α，放开后A球运动到最低点与B球发生碰撞，碰后B球摆幅为β角．观察如下情形中碰撞前后两球运动的变化情况：①两球的质量mA=mB，碰后A球，B球摆角βα，这说明A、B两球碰后交换了；学科网②如果mA>mB，碰后A、B两球摆动；学

3、科网③如果mA

4、；③。分析：ⅰ：碰撞前后物体质量不变，但质量并不描述物体的，不是我们追寻的“不变量”．ⅱ：必须在各种碰撞的情况下都的量，才是我们追寻的不变量．2、实验条件的保证、实验原理分析学科网（1）、实验必须保证碰撞是一维的，即两个物体在碰撞之前沿运动，碰撞之后还沿运动;（2）、用测量物体的质量；（3）、测量两个物体在碰撞前后的速度。速度的测量：可以充分利用所学的运动学知识，如利用匀速运动、平抛运动，并借助于斜槽、气垫导轨、打点计时器和纸带等来达到实验目的和控制实验条件，测量物体的速度有哪些方法呢？方案一：光电门测速

5、原理如教材P4图16.1-2所示，图中滑块上红色部分为挡光板，挡光板有一定的宽度，设为L．气垫导轨上黄色框架上安装有光控开关，并与计时装置相连，构成光电计时装置．当挡光板穿入时，将光挡住开始计时，穿过后不再挡光则停止计时，设记录的时间为t，则滑块相当于在L的位移上运动了时间t，所以滑块匀速运动的速度ν=。实验器材：、、天平、滑块（两个）、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥。方案二：摆球测速原理参见教材P5案例二实验器材：带细线的摆球（两套）、铁架台、、、坐标纸、胶布等方案三：打点计时器测速原理参

6、见教材P5案例三实验器材：光滑长木板、、纸带、小车（两个）、天平、撞针、橡皮泥。方案四：平抛测速原理实验装置如图所示。让质量较大的小球从斜槽上滚下，与放在斜槽末端的另一质量较小的小球发生碰撞。碰后两个小球都做平抛运动。利用平抛运动的知识可以求出碰撞前后两个小球的速度。设台面高OR为h，落点N到O点距离为x，则h=，x=。得v=。图乙中如何确定小球的落点位置N？。3、实验数据的测量和分析（填写教材P3表）（1）质量相等的两物体相撞4高二物理集体备课组共案选修3-5NO.16.1执笔：侯付永碰撞前碰撞后质量4

7、444速度9036m（2）重物体撞轻小的物体碰撞前碰撞后质量4242速度904.59m（3）轻物体撞重物体科网碰撞前碰撞后质量2424速度60-24m（4）原来静止的物体相互弹开碰撞前碰撞后质量4242速度002-4m（5）碰后两物体连在一起碰撞前碰撞后4高二物理集体备课组共案选修3-5NO.16.1执笔：侯付永质量4242速度9066m结论：通过以上各种情形的比较分析，可知在碰撞前后系统各部分的的总和是一个定值。这就是我们所要寻求的守恒量。【课堂练习】1、在利用打点计时器“探究碰撞中的不变量”的实验中，

8、需要的测量工具有（）A、弹簧测力计B、毫米刻度尺C、天平D、螺旋测微器2、在利用气垫导轨探究“碰撞中的不变量”的实验中，哪些因素可导致实验误差（）A、导轨安放不水平B、小车上的挡光板倾斜C、两小车质量不相等D、两小车碰后连在一起3、在利用悬线悬挂等大小球探究“碰撞中的不变量”的实验中，下列说法正确的是（）A、悬挂两球的细绳长度要适当，且等长B、由静止释放小球以便较准确地计算小球碰前的速度C、两小球必须是刚性的，且质量相同D、两