探究碰撞中的不变量

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1、▲温故知新实验现象：小球总能回到等高位置实验分析：小球好像“记得”自己起始高度在物理学中，我们把这一事实说成是“有某一量是守恒的”——“能量”生活中的各种碰撞现象微观粒子相互作用思考与猜想1.这些天壤之别的运动，是否遵循相同的物理规律？2.碰撞现象会不会有什么物理量保持不变？第十六章动量守恒定律§1.实验：探究碰撞中的不变量教学目标（一）知识与技能1、明确探究碰撞中的不变量的基本思路．2、掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法．3、掌握实验数据处理的方法．（二）过程与方法1、学习根据实验要求，设计实验，完成某种规律的探究方法。2、学习

2、根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法。（三）情感、态度与价值观1、通过对实验方案的设计，培养学生积极主动思考问题的习惯，并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性。2、通过对实验数据的记录与处理，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法来研究问题，解决问题，提高创新意识。3、在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力。4、在对现象规律的语言阐述中，提高了学生的语言表达能力，还体现了各学科之间的联系，可引伸到各事物间的关联性，使自己溶入社会。★教学重点碰撞中的不变量的探究★教学难点实验数据的处理．★教学方法教师启发、引导，学生自主

3、实验，讨论、交流学习成果。★教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备；完成该实验实验室提供的实验器材，如气垫导轨、滑块等一、观察实验、提出问题思考：碰撞前后会不会有什么物理量保持不变？可能存在什么样的数学关系式▲实验的基本思路1.一维碰撞两物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿这条直线运动且方向与假定正方向同向为正，反向为负。思考与猜想与物体运动有关的物理量有哪些呢？碰撞前后会不会有什么物理量保持不变？质量与速度二、我们的猜想22112211vmvmvmvm¢+¢=+猜想１：猜想２：猜想３：保证一维碰撞即保证两物体在碰撞前后在同一直线上运动；且方向与假定正

4、方向同向为正，反向为负如何测量物体的质量；（天平）怎样测量物体的速度?三、设计方案设计实验需要考虑的问题测速原理1气垫导轨碰撞滑块光电门x实验案例方案一：利用气垫导轨实现一维碰撞(1)质量的测量：用天平测量．(3)不同碰撞情况的实现：利用弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥设计各种类型的碰撞，利用滑块上加重物的方法改变碰撞物体的质量．计时器光电门测出的滑块经过光电门的时间．1.单摆测速：设摆绳长为L，测出摆角θ和β，机械能守恒可得速度为：橡皮泥θβ保证两绳等长测速原理2方案二：利用等长悬线悬挂等大的小球实现一维碰撞2.不同碰撞情况的实现：用贴

5、胶布等方法增大两球碰撞时的能量损失实验步骤用天平测出辆小车的质量（包括撞针或橡皮泥）固定打点计时器，连好电路。平衡摩擦力做实验改变质量，重做实验数据记录与处理：方案三：利用小车在光滑桌面上碰撞另一静止小车实现一维碰撞．橡皮泥测速原理3方案三：利用小车在光滑桌面上碰撞另一静止小车实现一维碰撞．(1)质量的测量：用天平测量．频闪照片测速：分析频闪照片中A、B滑块碰撞前后的位置情况，设频闪时间间隔为⊿t，可得速度为vA=XA/⊿t测速原理4方案四：频闪照片斜槽（末端水平）两小球复写纸白纸天平、刻度尺、重垂线方案五：利用平抛运动hh斜槽末端切向水平平抛测速：

6、测出碰撞前后各球落点到O间的距离XOP、XOM、XON，各球空中运动时间均相同，设为⊿t，可得速度为v=X水/⊿t为防止碰撞中A球反弹，有mA＞mB落点确定：测速原理5方案五：利用平抛运动仪器：小球、天平、刻度尺、重垂线、斜槽注意：5、用正确的方法从落点的痕迹找出落点的位置；3、实验中不需要测量时间，也不需要测量桌面的高度；4、为防止碰撞中A球反弹，有mA＞mB1、斜槽末端的切线要水平；2、每次实验从同一高度释放小球；OPMN方案五：利用平抛运动平抛测速的其他方案需测球的直径测速原理5四、进行实验收集数据实验装置应怎么组装？实验的程序,即实验步骤是什

7、么？怎样进行实验数据的采集、分析与处理？怎样设计数据表格?对比、探究、验证实验中，如何设计一个直观、方便的表格也是成功的关键所在。操作过程不论采用哪种方案，实验过程均可按实验方案合理安排，参考步骤如下：(1)用天平测相关质量；(2)安装实验装置；(3)使物体发生碰撞；(4)测量或读出相关物理量，计算有关速度；(5)改变碰撞条件，重复步骤(3)、(4)；(6)整理器材，结束实验；(7)进行数据处理，通过分析比较，找出碰撞中的守恒量．注意事项(1)保证两物体发生的是一维碰撞，即两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动．(2)若利用气垫导轨进行

8、实验，调整气垫导轨时注意利用水平仪确保导轨水平．(3)若利用摆球进行实验，两小球静放时球心应在同一水平线上，