探究碰撞中的不变量精品文稿.ppt
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1、探究碰撞中的不变量第1页,本讲稿共33页生活中的各种碰撞现象生活中的各种碰撞现象第2页,本讲稿共33页第3页,本讲稿共33页微观粒子相互作用微观粒子相互作用 第4页,本讲稿共33页思考与猜想思考与猜想1.这些天壤之别的运动,是否遵循相同的物理规这些天壤之别的运动,是否遵循相同的物理规律?律?2.碰撞现象会不会有什么物理量保持不变?碰撞现象会不会有什么物理量保持不变?第5页,本讲稿共33页第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律1.实验:探究碰撞中的不变量实验:探究碰撞中的不变量第6页,本讲稿共33页教学目标教学目标(一)知识与技能(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
2、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(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(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。第7页,本讲稿共33页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
3、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。教学重点教学重点碰撞中的不变量的探究教学难点教学难点实验数据的处理教学方法教学方法教师启发、引导,学生自主实验,讨论、交流学习成果。教学用具: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、滑块等第8页,本讲稿共33页一、观察实验、提出问题一、观察实验、提出问题思考:思考:碰撞前碰撞前后会不会有什后会不会有什么物理量保持么物理量保持不变?不变?可能可能存在什么存在什么样的数学关系样的数学关系式式第9页,本讲稿共33页实验的基本思路实验的基本思路1.一维碰撞一维碰撞两物体碰撞前沿
4、同一直线运动,碰撞后仍沿这条直线运两物体碰撞前沿同一直线运动,碰撞后仍沿这条直线运动动且方向与假定正方向同向为正,反向为负且方向与假定正方向同向为正,反向为负且方向与假定正方向同向为正,反向为负且方向与假定正方向同向为正,反向为负。思考与猜想思考与猜想与物体运动有关的物理量有哪些呢?与物体运动有关的物理量有哪些呢?碰撞前后会不会有什么物碰撞前后会不会有什么物碰撞前后会不会有什么物碰撞前后会不会有什么物理量保持不变?理量保持不变?理量保持不变?理量保持不变?质量与速度质量与速度第10页,本讲稿共33页二、我们的猜想二、我们的猜想22112211vmvmvmvm+=+猜想:猜想:猜想:猜想:猜想:
5、猜想:第11页,本讲稿共33页uu保证一维碰撞保证一维碰撞保证一维碰撞保证一维碰撞 即保证两物体在碰撞前后在同一直线上运动;即保证两物体在碰撞前后在同一直线上运动;即保证两物体在碰撞前后在同一直线上运动;即保证两物体在碰撞前后在同一直线上运动;且方向与且方向与且方向与且方向与假定正方向同向为正,反向为负假定正方向同向为正,反向为负假定正方向同向为正,反向为负假定正方向同向为正,反向为负 如何测量物体的质量;如何测量物体的质量;如何测量物体的质量;如何测量物体的质量;(天平)(天平)(天平)(天平)怎样测量物体的速度怎样测量物体的速度?三、设计方案三、设计方案设计实验需要考虑的问题设计实验需要考
6、虑的问题 第12页,本讲稿共33页测速原理测速原理测速原理测速原理1 1 1 1气垫导轨气垫导轨气垫导轨气垫导轨碰撞滑块碰撞滑块碰撞滑块碰撞滑块光电门光电门光电门光电门x x x x实验案例 方案一:利用气垫导轨实现一维碰撞利用气垫导轨实现一维碰撞(1)质量的测量:用天平测量质量的测量:用天平测量(3)不同碰撞情况的实现:利用弹簧片、细绳、弹性不同碰撞情况的实现:利用弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥设计各种类型的碰撞,利用滑块上加重物的方法改变碰撞物体的质量橡皮泥设计各种类型的碰撞,利用滑块上加重物的方法改变碰撞物体的质量计时器计时器光电门光电门光电门光电门测出
7、的滑块经过光电门的时间测出的滑块经过光电门的时间第13页,本讲稿共33页1.1.1.1.单摆测速:设摆绳长为单摆测速:设摆绳长为单摆测速:设摆绳长为单摆测速:设摆绳长为L L L L,测出摆角,测出摆角,测出摆角,测出摆角和和,机械能守,机械能守恒可得速度为:恒可得速度为:橡皮泥橡皮泥橡皮泥橡皮泥保证两绳保证两绳保证两绳保证两绳等长等长等长等长测速原理测速原理2 2方案二:利用等长悬线悬挂等大的小球实现一维碰撞方案二:利用等长悬线悬挂等大的小球实现一维碰撞2.不同碰撞情况的实现:用贴胶布等方法增大两球碰撞时不同碰撞情况的实现:用贴胶布等方法增大两球碰撞时的能量损失的能量损失第14页,本讲稿共3
8、3页实验步骤实验步骤用天平测出辆小车的质量(包括撞针或橡皮泥)用天平测出辆小车的质量(包括撞针或橡皮泥)固定打点计时器,连好电路。固定打点计时器,连好电路。平衡摩擦力平衡摩擦力做实验做实验改变质量,重做实验改变质量,重做实验数据记录与处理:数据记录与处理:方案三:利用小车在光滑桌面上碰撞另一静止小车实现一维碰撞方案三:利用小车在光滑桌面上碰撞另一静止小车实现一维碰撞第15页,本讲稿共33页橡皮泥橡皮泥橡皮泥橡皮泥测速原理测速原理测速原理测速原理3 3 3 3方案三:利用小车在光滑桌面上碰撞另一静止小车实现一维碰撞方案三:利用小车在光滑桌面上碰撞另一静止小车实现一维碰撞(1)质量的测量:用天平测
9、量质量的测量:用天平测量第16页,本讲稿共33页 频闪照片测速:分析频闪照片中频闪照片测速:分析频闪照片中频闪照片测速:分析频闪照片中频闪照片测速:分析频闪照片中A A A A、B B B B滑块碰撞滑块碰撞滑块碰撞滑块碰撞前后的位置情况,设频闪时间间隔为前后的位置情况,设频闪时间间隔为前后的位置情况,设频闪时间间隔为前后的位置情况,设频闪时间间隔为t t t t,可得速度,可得速度,可得速度,可得速度为为为为v A=XA/t测速原理测速原理4 4方案四:方案四:频闪照片频闪照片第17页,本讲稿共33页斜槽斜槽(末端水平)(末端水平)两小球两小球复写纸复写纸白纸白纸天平、刻度尺、重垂线天平、刻
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