教法分析161 实验 探究碰撞中的不变量.doc

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1、第1节实验：探究碰撞中的不变量思路：碰撞是常见的现象，宏观、微观P2演示人、〃是两个悬挂起来的钢球，质量相等。使〃球静止，拉起A球，放开后人与於碰撞，观察碰撞前后两球运动的变化。换为质量相差较多的两个小球，重做以上实验。一般情况下是否也有不变的量?在实验中寻找不变的量。器材可选：气垫导轨、平板小车、线悬的小球P2课文，描述思路:……质量并不描述物体的运动状态，不是我们追寻的“不变量”。速度在碰撞前后是变化的……物体的质量与它的速度的乘积也在变化•…那么，两个物体各自的质量与自己的速度的乘积之和是不是不变量？niVi+m^yi-nix+m2?或者，各自的质

2、量与自己禹速度的二次方的乘积之和是不变量？miz=mV2+叫血以22,2#2OniVi+加2二加+miv2X也许，两个物体的速度与i己质量的比值之和在碰撞前后保持不变?A+A二比+比加］rn2fn2P3课文，进一步讨论可能的情况:碰撞可能有很多情形……两个质量相同的物体相碰撞，两个质量相差悬殊的物体相碰撞，两个速度大小相同、方向相反的物体相碰撞,一个运动物体与一个静止物体相碰撞…………碰撞时可能中间通过弹簧接触，碰后分开……碰后也可能粘在一起不再分开我们寻找的不变量必须在各种碰撞的情况下都不改变，这样才符合要求。P3需要考虑的问题，讨论操作和数据

3、处理中的技术性问题:•……要保证碰撞是一维的，即保证两个物体在碰撞之前沿直线运动，碰撞之后还沿同一直线运动……•质量可以用天平测量……怎样测量物体的速度。•关于实验数据的处理，下面的表格可供参考对于每一种碰撞的情况都要填写一个类似的表格。参考用的记录表格碰撞前碰撞后质量mim2m2速度"2V2rmv+加2v2niV+m2v2rmv22+m^yi2Vm2l+Z2_mjM+论••••••••••……举例来说，如果每个表格中v!m那一行第二列和第三列的求和的值都相等，那么很可能就是我们寻找的不变量。P4〜P5参考案例：给学生一定的设计空间P5课文:通过这个实

4、验，你是否找到了碰撞前后的“不变量”？即使找到了，它也仍然带有猜想和假设的性质，但你对自己的猜想与假设会增加几分把握。只有根据实验结果推导出的许许多多新结论都与事实一致时，它才能成为一条定律。尽管如此，本节实验还是很有意义的，它让我们再一次体验了探究自然规律的过程。科学方法的教育P6第1题，重现探究的过程：1.光滑桌面上有两1、2两个小球。1球的质量为0.3kg,以速度8m/s跟质量0.1kg的静止的2球发生碰撞，碰撞后2球的速度变为9m/s,1球的速度变为5m/S,方向与原来相同。根据这些实验数据，晓明对这次碰撞的规律做了如下几项猜想。(1)碰撞后2球获

5、得了速度，是否是1球把速度传递给了2球？经计算,2球增加的速度是9m/s,1球减小的速度是3m/s,因此，这种猜想不成立。(2)碰撞后2球获得了动能，是否是1球把动能传递给了2球？经计算,2球增加的动能是4.05J,1球减小的动能是5.85J,这种猜想也不成立。(3)请你根据以上实验数据猜想：有一个什么物理量，在这次碰撞中2球所增加的这个量与1球所减小的这个量相等？请计算表明。