高考-高中《物理》选修1-第1章第4节实验：验证动量守恒定律教学设计

实验：验证动量守恒定律1年级高二教材在第1节通过教师演示实验引导学生寻求碰撞中的不变出了动量守恒定律.学生通过必修课程的学习，已经储备了丰富的运动与相互作用关系的知识，初步形成了运动与相互作用观和能量观.本节主要是引导学生的基础上，利用已有的知识进行实验设计、实验观察和数据分析.本节的重点应放在实验方案设计和实验数据分析上.教学目标与核心素养1、能依据已有知识合理设计实验方案.2、能合理地选择实验器材，获得实验数据，分析实验数据，形成结论.3、能撰写实验报告，用学过的物理术语、图表等交流本实验的探究过程与结论.4、坚持实事求是，在合作中既能坚持观点又能修正错误.物理观念：通过实验用不同的方法探究碰童中的动量守恒.科学探究：能利用已有知识设计实验方案，完成对动量守恒定律的验证.科学态度与价值观：通过实验得到一维碰童中的动的科学探究精神.培养实事求是的科学态度.重点能合理地选择实验器材，获得实验数据，分析实验数据，形成结论.难点学过的物理术语、图表等交流本实验的探究过程与结论教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课碰撞：物体之间在极短时间内的相互作用.思考动量守恒定律.回忆碰撞中动量守恒的情景.引导学生回,引出新课.思考：1.了解一维碰撞的情景.为下一步更作奠定基础.mmV₁=0弹簧V₂=0、撞针、橡皮泥等.实验装置布一维思考在实验中可能遇到的碰撞的可能中滑块动量的变化.的区别弹性碰撞和非弹性碰撞.2.在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插入橡皮泥中，使两个滑块连成一扣，碰撞时它们也会连成一体.3.原来连在一起的两个物体，由于相互之间具有排斥的力而分开，这也可视为一种碰撞.这种情况可以通过下面的方式实现.弹簧压缩，并用一根细线将两个滑块固定.烧断细线，弹簧弹开后落下，两个滑块由静止向相反方向运动.高中《物理》选修1-第1章第4节实验：验证动量守恒定律教学设计的动量变化情思考问题完成课堂练习.引导学生思验结论.习，更好的理解实验原理.参考案例一中的几种情况(视频演示)0+mBv)两者交换速度，总动量不变.一个运动滑块撞击静止滑块，撞后两者粘在一1.如果物体碰撞后的速度方向与原来的方向在实验前规定正方向，若物体运动方向于规定正方向相反，则记录为负值.么变化?设法检验你的猜想.的速度，通过计算，可比较出碰撞前后物体的动能之和的变化.实验的第一种情况：动能之和不变实验的第二种情况：动能之和减小实验的第三种情况：动能之和增大导轨和光电计时器等器材进行“验证动量守恒定守恒定律.引导学生分析利用平抛运动验证动量守恒定①安装好气垫导轨和光电门，调节气垫导轨的④向气垫导轨通入压缩空气光电门过程中挡光时间分别为△t1和△t₂滑块A再次经过光电门时挡光时间为△t(1)碰撞前A滑块的速度大小为，碰撞前B滑块的速度大小为.(2)为了验证碰撞中动量守恒，需要验证的关系式是(用题中物理量表示).(3)有同学认为利用此实验装置还能计算碰撞过程中损失的机械能.请用上述实验过程测出的相关物理量，表示出A、B系统在碰撞过程中损械能△E=.(1)碰撞前A滑块的速度大小,碰撞前B滑(2)为了验证碰撞中动量守恒，需要验证的关,代入可得(3)A、B系统在碰撞过程中损失的机械能△E=测出小球落点的水平距离可根据平抛运动的规律计算出小球的水平初速度.本实验设计思想巧妙之处在于用长度测量代替速度测量.m₁>m₂,以免碰撞后小球反弹。,动量守恒；碰撞后均作平抛运动，用水平射程间接表示小球平总结实验步骤，完成实律的原理.总结实验步作，验证动量守恒定律.操作总结注意事项.完成课堂练习.作总结注意事项的掌握实验原理意的事项.1.用天平测两球质量mA、mB1.先用天平称量出两个小球的质量mA、mB.安装好实验装置，注意使实验器的斜槽末端点的切线水平.3.在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸.mA碰撞前球心的竖直投影位置.先不放被碰小球，让入射小球从斜槽上同一位置处次，用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心就是入射小球不碰撞时的落地点.60(单位；cm)70米尺圆心即为小球平均 次，同理求出入射小球落点的平均位置M的长度，把两小球的质量和相应的水平位移数值代入m10P=m10M+m20N,看等式是否成立.四、分组完成实验操作，并总结实验中的注意1.斜槽末端要切线要水平；3.要保证对心碰撞，两球必须大小相等；图甲图乙(2)(多选)在以下四个选项中，本次实验必须点的距离B.A球与B球碰撞后，A、B答案：65.0ABC思考讨论：如何用单摆验证动量守恒定律B1、如图所示，用碰撞实验器可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.完成拓展提高练习题.习，巩固基础知(1)实验中，直接测量小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通过仅测量(填选项前的符号),间接地解决这个问题.(2)图中0点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射球m1多次从斜轨上Q位置静止点的位置M、N【答案】:(1)C(2)ADE【解析】:(1)小球碰前和碰后的速度都用平抛运动来测OM和ON,故必要步骤为A、D、E.定律，实验时先让小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下痕迹，重复10次；然后再把小球b静置在斜槽轨道末10次.回答下列问题：hh0H甲乙(1)在安装实验器材时斜槽的末端应(2)小球a、b质量ma、mb的大小关系应满足 选填“>”“<”或“=”)(3)本实验中小球平均落地点的位置距0点的(4)在本实验中，验证动量守恒的式子是下列选项中的.【答案】:(1)保持水平(2)>=【解析】:(1)小球离开轨道后应做平抛运动，所以在安装实验器材时斜槽的末端必须保持水平，才能使小球做平抛运动.(2)为防止在碰撞过程中入射小球被反弹，入射小球a的质量ma应该大于被碰小球b的质量mb.为保证两个小球的碰撞是对心碰撞，两个小球的半径应相等.(3)由题图甲所示装置可知，小球a和小球b相大于小球a的速度