2017-2018學(xué)年高中物理第一章碰撞與動量守恒1.1探究動量變化與沖量的關(guān)系教案滬科版

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精1.1 探究動量變化與沖量的關(guān)系【教學(xué)目標(biāo)】一、知識與技能1理解要探究的問題的含義和進(jìn)行探究的基本思路。2理解由問題轉(zhuǎn)化為具體的任務(wù)的過程，理解教材所提供的實驗方案。3使已有方案和使用過的器材的啟發(fā)能夠設(shè)計出新的可行的方案。4能夠比較各方案的優(yōu)劣，能夠控制實驗過程和測量、處理實驗數(shù)據(jù)。5能夠由實驗數(shù)據(jù)分析預(yù)想的結(jié)論是否成立。二、過程與方法1學(xué)習(xí)在探究中如何進(jìn)行猜想.2通過分析教材提供的實驗方案,學(xué)習(xí)根據(jù)要求設(shè)計實驗的方法。3通過實驗過程提高學(xué)生的實驗操作能力和分析數(shù)據(jù)的能力.三、情感態(tài)度與價值觀1體會科學(xué)研究過程的艱辛與樂趣,培養(yǎng)學(xué)生主動探究、樂于探究的品質(zhì)。2通過實

2、驗培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度,通過設(shè)計實驗培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神?！窘虒W(xué)重點】1實驗方案的理解與設(shè)計。2實驗的實施過程.【教學(xué)難點】實驗方案的設(shè)計；實驗數(shù)據(jù)的采集與處理.【教學(xué)方法】教師啟發(fā)引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流、合作實驗等?！窘虒W(xué)用具】實驗器材：斜槽(帶重錘線)，兩個大小相同但質(zhì)量不相同的小球,天平，刻度尺,白紙，復(fù)寫紙；多媒體課件；視頻等?！菊n時安排】2課時，第1課時為明確探究目的、思路，設(shè)計實驗方案的過程；第2課時實施實驗過程，驗證預(yù)想的結(jié)論?！窘虒W(xué)過程】一、新課引入教師展示以下視頻片斷或動畫:臺球正碰、斜碰各一個；火車掛鉤過程；粒子加速器中高速運動的粒子撞擊靶核過程。師：剛才大家看到的現(xiàn)象我

3、們稱之為碰撞，碰撞是自然界中常見的現(xiàn)象，本章研究的主要現(xiàn)象就是碰撞。師：下面我們動手做一個碰撞實驗，觀察碰撞前后哪些物理量發(fā)生了變化。演示實驗:幾個單擺小鋼球一樣大，擺長一樣長，豎直懸掛時兩球恰好相切，將單擺a拉開某一個角度后釋放,在最低點與b相碰，以下實驗中開始將a拉開的角度均一樣大。第1次實驗:ma =mb，碰后a靜止，b向右運動；第2次實驗：ma mb，碰后a、b均向右運動；第3次實驗：ma mb，碰后a向左運動，b向右運動。師：實驗中a、b的什么物理量在碰撞前后發(fā)生了變化？這種變化又與什么物理量相關(guān)？生討論后得出：a、b的速度大小或方向發(fā)生了變化,這種變化與質(zhì)量有關(guān)。師：剛才的碰撞過程

4、中，會不會有什么物理量不發(fā)生變化呢？本節(jié)課和下節(jié)課我們就對這一問題進(jìn)行探究.二、新課教學(xué)板書：第1節(jié) 實驗：探究碰撞中的不變量板書：一、守恒的猜想師：我們只研究最簡單的情況，即:碰前、碰后兩物體均沿同一直線運動，這種碰撞叫一維碰撞.板書：1一維碰撞：碰前、碰后兩物體的速度均沿同一直線。師：在前面的實驗中我們發(fā)現(xiàn),物體碰撞前后速度的變化隨質(zhì)量的不同而不同，那么會不會物體的質(zhì)量和它的速度組成的一個新的物理量在碰撞中保持不變呢？那么我們先猜一猜這個新的物理量與物體的質(zhì)量和速度有什么關(guān)系？學(xué)生猜測:可能是mv，mv2，m2v，等等。師：設(shè)這兩個物體的質(zhì)量分別為m1m2,發(fā)生一維碰撞,碰前速度分別為、，

5、碰后速度分別為、，剛才我們猜想到的這個物理量在此次碰撞中守恒的表達(dá)式如何？學(xué)生猜測.板書：2兩物體一維碰撞中守恒的可能表達(dá)式： 等等。師：這些可能的表達(dá)式中v為矢量,一維中有兩個方向，如何在以上表達(dá)式中體現(xiàn)這兩個方向的不同呢?生：規(guī)定一個正方向，與正方向同向的v為正,與正方向反向的v為負(fù)。板書：(規(guī)定一個正方向后，表達(dá)式中的v有正、負(fù)之分.）板書：二、對猜想的實驗驗證師：質(zhì)量可用天平測量,關(guān)鍵是速度如何測量？過去我們是如何測定速度的呢?生討論后得出：打點計時器，遮光板與光電計時器等。教師組織學(xué)生自學(xué)教材上的方案三，并播放模擬動畫。教師提出思考題組織學(xué)生討論:紙帶上的點跡是如何分布的？如何測出碰

6、撞前后兩車的速度？以mv為例的守恒表達(dá)式如何？能否讓b車也有初速度，或者讓a、b碰后分開？這樣做有什么困難？板書：實驗方案1：打點計時器結(jié)合小車,用打點計時器測速度.教師組織學(xué)生自學(xué)教材上的方案一，并播放模擬動畫。教師提出思考題組織學(xué)生討論：遮光板的寬度為d,遮光時間為，則滑塊速度為多大？若是甲圖情境，以mv表達(dá)的守恒表達(dá)式如何？若是乙圖情境，且開始時右邊滑塊靜止，碰后兩滑塊均向右運動，以mv表達(dá)的守恒表達(dá)式如何？若開始時兩滑塊相向運動,碰后均向右運動,以mv表達(dá)的守恒表達(dá)式如何?若是丙圖情境,且開始時右邊滑塊靜止，以mv表達(dá)的守恒表達(dá)式如何？板書:實驗方案2：氣墊導(dǎo)軌結(jié)合光電計時器,用光電計

7、時器測速度。師:以上兩種方法都是直接測速度，各有優(yōu)缺點,方案1器材簡單,但準(zhǔn)確率低，而且情境單一;方案2器材復(fù)雜，但準(zhǔn)確率高且情境多樣。師：速度除了可以直接測得以外，還可以間接求得。教師組織學(xué)生自學(xué)教材上的方案二。教師提出思考題組織學(xué)生討論：若已知擺長和最大偏角，如何求小球在最低點的速度？若開始時左球從角開始擺下,碰后左球向右擺起的最大角度為，右球向右擺起的最大角度為，測得左球質(zhì)量為,右球質(zhì)量為，擺長為，則以mv表達(dá)的守恒表達(dá)式如何?若開始時左球從角開始擺下,碰后左球與右球粘在一起向右擺起的最大角度為，以mv表達(dá)的守恒表達(dá)式又如何？板書:實驗方案3：兩單擺小球碰撞，用機(jī)械能守恒定律計算速度。師

8、：這個方案的最大缺點是擺起的最大角度不好測量。師：能不能再設(shè)計出一種間接測速度的方案，但不是測角度，而是測距離，以提高準(zhǔn)確性?教師不要急于給出答案，引導(dǎo)學(xué)生充分討論，使學(xué)生的知識遷移能力、創(chuàng)新能力甚至想象力充分施展，最后挑選出最合理可行的方案：利用平拋的水平位移和飛行時間計算初速度。板書:實驗方案4:利用平拋的水平位移和飛行時間計算速度。教師利用投影給出實驗裝置圖，并提出思考題組織學(xué)生討論：一斜槽固定在水平桌面上,斜槽末端水平，槽口在水平地面上的投影點為o，若小球a從斜槽上的p點由靜止開始滾下,經(jīng)槽口后做平拋運動，在地面上的落點為p；現(xiàn)在在槽口前的水平部分安放一個與a球等大但質(zhì)量較小的小球b，讓a球仍從斜槽上的p點由靜止開始滾下,a、b相碰后均經(jīng)槽口后做平拋運動,a球在水平面上的落點為m，b球在水平面上的落點為n,若已知a、b兩球的質(zhì)量分別為、，則碰撞中以mv表達(dá)的守恒表達(dá)式如何？【課堂小結(jié)】1為什么想到碰撞中可能存在守恒量，