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1、16. 1实验：探究碰撞中的不变量新课标要求（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
2、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、滑块等课时安排1课时教学过程（一）引入新课课件演示：（1 ）台球由于两球碰撞而改变运动状态。（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.师：两个物体的质量比
3、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1. 1 一维碰撞师：我们只研究最简单的情况一一两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/丿打/丿打 后A球运动到最低点与 B球发生碰撞，碰后 B球摆幅为B角.如两 球的质量mA=mB,碰后A球静止，B球摆角3 =a ,这说明A、B两 球碰后交换了速度；如果mAmB，碰后A、B两球一
4、起向右摆动；A B如果mA v2,碰撞后的速度分别为 vj、V2 .规定某一速度方向为正.碰撞前后速度的变化和物体的质量 m的关系，我们可以做如下猜测:(1) m1v1 m2v2 = my m2v2(2) m1vf m2v；二 m1v12 m2v22(3) 止.生=仝.生m1 m2 m1 m2分析： 碰撞前后物体质量不变，但质量并不描述物体的运动状态，不是我们追寻的“不变量” 必须在各种碰撞的情况下都不改变的量，才是我们追寻的不变量.2 实验条件的保证、实验数据的测量2 1实验必须保证碰撞是一维的，即两个物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿同一直线运动；2 2用天平测量物体的质量；2 3
5、测量两个物体在碰撞前后的速度.师：测量物体的速度可以有哪些方法？生：讨论。总结：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.课件：参考案例一一一种测速原理如图所示，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v=L/t 3实验方案3 1用气垫导轨作碰撞实验（如图所示）实验记录及分析（
6、a-1）碰撞前碰撞后F=p 曰. 质量m1=4m2=4m1=4m2=4速度v1=9v2=0v|=3v； =6mvm1vm2v2 =mM + m2v2 =2 mv2丄2m1v1 +m2v2 =,2 丄，2m1v1+ m2v2=v/mW + V2_mim2v； + v； _mm2实验记录及分析（a-2）碰撞前碰撞后F=p 曰. 质量m；=4m2=2m；=4m2=2速度v；=9v2=0v：=4.5v； =9mvithw +m2v2 =m；v1 + m2v2 =2 mvm；v； +m2v2 =2 丄*2m；v；+ m?v2=v/mV；V2m；m2m；m2实验记录及分析（a-3）碰撞前碰撞后F=p 曰.
7、 质量m；=2m2=4m；=2m2=4速度v；=6v2=0v； = -2v2 =4mvirv； +m2v2 =m；v： + m2v；=2 mvm；v2 + m2v| =2丄2m；v；十 m2v2 =v/mVi丄 v2mim2v； + v2 _mim2实验记录及分析（b）碰撞前碰撞后F=p 曰. 质量mi=4m2=2mi=4m2=2速度vi=0v2=0v；= 2v；= - 4mvmivi*m2v2 =mM + m2v；=2 mv2 2mivi +m2v2 =2 丄*2+ m?v2=v/mVi丄V2! l=mim2v；丄 v2T=mim2实验记录及分析一（c）碰撞前碰撞后F=p 曰. 质量mi=4
8、m2=2m；=4m2=2速度v；=9v2=0v；=6v； = 6mvitv； +m2v2 =mM + m2v；=2 mv2 2mivi +m2v2 =2 丄*2m；vi 十 m?v2=v/m_v_+里 m；m2_vi +_v! m； m23. 2用小车研究碰撞将打点计时器固定在光滑桌面的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面。让小车A运动，小车B静止。在两小车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，把两个小车连接成一体（如上图）。通过纸带测出它们碰撞前后的速度。（三）课堂小结1 .基本思路（一维碰撞）与物体运动有关的物理量可能有哪些？碰撞前后哪个物理量可能是不变的？2. 需要考虑的问题碰撞必须包括各种情况的碰撞；物体质量的测量（天平）；碰撞前后物体速度的测量（利用光电门或打点计时器等）。（四）作业：“问题与练习” 1、2题教学反思-7 -