河南省示范性高中罗山高中高中物理 16.1 实验：探究碰撞中的不变量教学案（无答案）新人教版选修35.DOC

教案部分161 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】速度的测量方法、实验数据的处理【教学方法】教师启发、引导，学生自主实验，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、打点计时器等【课时安排】1 课时【教学过程】（一）引入新课课件（投影片）演示：（1）台球由于两球碰撞而改变运动状态（不同号的台球运动状态不同）。（2）微观粒子之间由于相互碰撞而改变状态，甚至使得一种粒子转化为其他粒子师：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，速度都发生变化例：两节火车车厢之间的挂钩靠碰撞连接。师：两个物体的质量比例不同时，它们的速度变化也不一样师：物理学中研究运动过程中的守恒量具有特别重要的意义，本节通过实验探究碰撞过程中的什么物理量保持不变（守恒）（二）进行新课1实验探究的基本思路11 一维碰撞师：我们只研究最简单的情况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这种碰撞叫做一维碰撞课件：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a，放开后a球运动到最低点与b球发生碰撞，碰后b球摆幅为角如两球的质量ma=mb，碰后a球静止，b球摆角=，这说明a、b两球碰后交换了速度；如果mamb，碰后a、b两球一起向右摆动； 如果mam2 bm1=m2 c m1mb) (1)碰撞后b球的水平射程应为 cm (2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量?答： (填选项号) a水平槽上未放b球时，测量a球落点位置到o点的距离 ba球与b球碰撞后，测量a球落点位置到o点的距离 c测量a球或b球的直径 d测量a球和b球的质量e测量g点相对于水平槽面的高度【综合运用】6某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验；气垫导轨装置如图(a)所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通人压缩空气，压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，如图(b)所示，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。 (1)下面是实验的主要步骤： 安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； 向气垫导轨通人压缩空气；把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器越过弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向； 滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳； 把滑块2放在气垫导轨的中间； 先 ，然后 ，让滑块带动纸带一起运动；取下纸带，重复步骤，选出较理想的纸带如下图所示： 测得滑块1(包括撞针)的质量为310g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g；试完善实验步骤的内容。 (2)已知打点计时器每隔002 s打一个点，计算可知，两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为 kgms；两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为 kgms(保留三位有效数字)。 (3)试说明(2)问中两结果不完全相等的主要原因是 7a、b两滑块在同一光滑的水平直导轨上相向运动发生碰撞(碰撞时间极短)。用闪光照相，闪光4次摄得的闪光照片如下图所示。已知闪光的时间间隔为t，而闪光本身持续时间极短，在这4次闪光的瞬间，a、b两滑块均在0-80cm刻度范围内，且第一次闪光时，滑块a恰好通过x=55cm处，滑块b恰