1、實(shí)驗(yàn)：探究碰撞中的不變量一、教學(xué)目標(biāo)：1、知識與技能（1）通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解到兩個(gè)物體碰撞前后，它們各自的質(zhì)量與自己速度的乘積之和是不變的（2）進(jìn)一步熟悉氣墊導(dǎo)軌和光電計(jì)時(shí)器的工作原理和使用方法2、過程與方法（1）體驗(yàn)用實(shí)驗(yàn)探究碰撞中的不變量的過程與方法（2）通過學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，親自參與教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）增強(qiáng)學(xué)生的協(xié)作意識（2）培養(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí)，實(shí)事求是的科學(xué)研究作風(fēng)二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：探究碰撞中的不變量教學(xué)難點(diǎn)：尋找的不變量必須是在不同的碰撞情況下都不改變，因此要設(shè)計(jì)一種可行性較大的實(shí)驗(yàn)，探究普遍規(guī)律三、設(shè)計(jì)思路動(dòng)量守恒定律是自然界普遍適用的基

2、本規(guī)律之一，也是本章的重點(diǎn)，只有學(xué)生主動(dòng)參與探究的全過程，成為學(xué)習(xí)的主體，才能激發(fā)學(xué)習(xí)的欲望。在探究活動(dòng)開始時(shí)，教師可以給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一些問題情景，引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題，使學(xué)生產(chǎn)生探究的，通過探究，協(xié)作學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得一定的感性認(rèn)識，為以下的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)的基本過程如下：通過演示實(shí)驗(yàn)，觀察兩個(gè)小球碰撞前后運(yùn)動(dòng)的變化，引出思考，提出問題；學(xué)生分組，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，教師歸納指導(dǎo)；學(xué)生探究，協(xié)作學(xué)習(xí)，從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中歸納出碰撞中的不變量；教師作適當(dāng)點(diǎn)評和總結(jié)。整個(gè)過程教師是一個(gè)引導(dǎo)者和參與者，引導(dǎo)學(xué)生交流和實(shí)踐，鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新精神，充分重視在學(xué)生的探究過程中情感、態(tài)度與價(jià)值觀的培養(yǎng)，重視學(xué)生能力的培

3、養(yǎng)。四、教學(xué)資源1、 學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材：氣墊導(dǎo)軌、光電門、擋光片、光電計(jì)時(shí)器、滑塊、天平、彈簧圈、粘扣、2、 演示器材：鐵架臺、懸線兩根，小鋼球三個(gè)（其中兩個(gè)質(zhì)量相等，另一個(gè)質(zhì)量相差較多）五、教學(xué)過程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)點(diǎn)評引入新課碰撞是自然界中常見的現(xiàn)象，請舉一些常見的碰撞的例子演示：如圖， 、 是兩個(gè)懸掛起來的鋼球，質(zhì)量相等。學(xué)生回答常見的碰撞的例子使 球 ，拉起 球，放開后 與 碰撞，觀察碰撞前后兩球運(yùn)動(dòng)的變化。換為質(zhì)量相差較多的兩個(gè)小球，重做以上實(shí)驗(yàn)。通過演示可以看到：兩個(gè)物體碰撞前后的速度都會(huì)發(fā)生變化，物體的質(zhì)量不同時(shí)速度的變化情況也不一樣。提出問題：碰撞前后會(huì)不會(huì)物理量保持不變確定課題：通

4、過實(shí)驗(yàn)探究碰撞中的不變量通過演示使學(xué)生對兩個(gè)物體的碰撞有一個(gè)感性認(rèn)識，由此創(chuàng)設(shè)情景，引出課題。新課教學(xué)一、實(shí)驗(yàn)的基本思路只研究一維碰撞的情況問題：1、在一維碰撞的情況下與運(yùn)動(dòng)著的物體有關(guān)的物理量有哪些？、回答：1、物體的質(zhì)量m、物體2、碰撞前后哪個(gè)物理量可能是不變的？3、質(zhì)量并不描述物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，不是追尋的不變量，而速度是變化的，質(zhì)量和速度的乘積也是變化的，那么，碰撞前后究竟不變的？提示：會(huì)不會(huì)是兩個(gè)物體各自的質(zhì)量與自己速度的乘積之和是不變量？即：m1v1+m2v2=m1v1+m2v2成立或者，各自的質(zhì)量與自己速度的二次方的乘積之和是不變量？2222即：m1v1 +m2v2 =m1v1 +m

5、2v2 成立或者，兩個(gè)物體的速度與自己質(zhì)量的比值之和是不變量即： 成立或者二、需要考慮1、如何保證碰撞是一維的？2、知道質(zhì)量可以用天平進(jìn)量，那么怎樣測兩個(gè)物體在碰撞前后的速度？3、碰撞有很多情形，尋找的不變量必須在各種碰撞的情況下都不改變，這樣才符合要求。因此本實(shí)驗(yàn)需要設(shè)計(jì)多種碰撞情況。的速度 v 2、質(zhì)量3、學(xué)生猜想，提出各種觀點(diǎn)學(xué)生討論，提出方案引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想，確定實(shí)驗(yàn)的基本思路培養(yǎng) 學(xué)生多 角度思 考的發(fā) 散性思 維能力?？隙▽W(xué)生的成功之處，使之請大家根據(jù)以上要求設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)儀器如圖。1、回顧實(shí)驗(yàn)裝置的工作原理和使用方法2、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)

6、方案應(yīng)包括不同接觸面情況以及不同的碰撞情況，滑塊的接觸面分別有彈性圈、塊、粘扣；碰撞情況可以有動(dòng)碰靜、對碰。應(yīng)根據(jù)接觸面性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)情況的不同組合分別加以驗(yàn)證。由于時(shí)間關(guān)系，采取相互合作的方式，每小組只驗(yàn)證以下幾種情況中的一種，并且在這種情況下改變滑塊的質(zhì)量和碰前的速度：彈性圈的動(dòng)碰 靜、彈性圈對碰， 塊的動(dòng)碰靜、 塊對碰，粘扣的動(dòng)碰靜、粘扣對碰。最后將各組實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合在一起分析。3、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格，并投影部分學(xué)生設(shè)計(jì)的表格，學(xué)生評價(jià)各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，然后綜合給出比較優(yōu)化的數(shù)據(jù)表格。由于數(shù)據(jù)較多，可以設(shè)計(jì)兩張表格用以以下表格供參考表 1：學(xué)生積極思維，了解與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的內(nèi)

7、容，形成實(shí)驗(yàn)方案。有成功 的喜悅。教師最后集中學(xué)生的思維，確定本實(shí)驗(yàn)研究的方案。讓接觸面性質(zhì)彈性圈學(xué)生討論，形成合理表格學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，制作實(shí) 驗(yàn)數(shù)據(jù) 的表格，培養(yǎng)他 們的實(shí) 驗(yàn)?zāi)芰Γ瑸橐院?進(jìn)行科 學(xué)研究 打下基 礎(chǔ)。碰撞情況對碰次數(shù)m 1m 2t 1v 1t 2v 212表 2：次數(shù)12前后碰撞前碰撞后碰撞前碰撞后質(zhì)量m 1m 2m 1m 2m 1m 2m 1m 2速度v 1v 2v 1v 2mvm1v1+m2v2/m1v1 +/m2v2m1v1+m2v2/m1v1 +/m2v2mv22m1v1 +2m2v2/2m1v1 +/ 2m2v22m1v1 +2m2v2/2m1v1 +/ 2m2v2各小組 協(xié)作完 成實(shí)驗(yàn)。讓每個(gè)學(xué)生都說明：1、m 1 和m2 分別是滑塊 1 和滑塊 2 的質(zhì)量，t1 和t2 是它們碰撞前通過光電門的時(shí)間，v1 和v2 是它/們碰撞前的速度，t1 和t2 是它們碰撞后通過光電/門的時(shí)間，v1 和v2 是它們碰撞后的速度2、在以上表格中還可以根據(jù)實(shí)際需要通過改變質(zhì)量或碰前速度而添加實(shí)驗(yàn)次數(shù) 3、4四、實(shí)驗(yàn)探究與數(shù)據(jù)收集指導(dǎo)學(xué)生安裝實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)期間，教師巡視指導(dǎo)，當(dāng)學(xué)生得出數(shù)據(jù)后指導(dǎo)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中五、分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)各自后組織同學(xué)歸納總結(jié)，得出結(jié)論。最后教師展示學(xué)生的實(shí)