2022年高三物理《探究碰撞中的不變量》教學(xué)設(shè)計(jì)

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1、2022年高三物理《探究碰撞中的不變量》教學(xué)設(shè)計(jì) ★新課標(biāo)要求 (一)知識(shí)與技能 1、明確探究碰撞中的不變量的基本思路. 2、掌握同一條直線上運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體碰撞前后的速度的測量方法. 3、掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法. (二)過程與方法 1、學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),完成某種規(guī)律的探究方法。 2、學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行猜測、探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法。 (三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1、通過對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生積極主動(dòng)思考問題的習(xí)慣,并鍛煉其思考的全面性、準(zhǔn)確性與邏輯性。 2、通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與處理,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,能使學(xué)生靈活地運(yùn)用科學(xué)方法來研究問題,解決問題

2、,提高創(chuàng)新意識(shí)。 3、在對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的猜測過程中,提高學(xué)生合作探究能力。 4、在對(duì)現(xiàn)象規(guī)律的語言闡述中,提高了學(xué)生的語言表達(dá)能力,還體現(xiàn)了各學(xué)科之間的聯(lián)系,可引伸到各事物間的關(guān)聯(lián)性,使自己溶入社會(huì)。 ★教學(xué)重點(diǎn) 碰撞中的不變量的探究 ★教學(xué)難點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理. ★教學(xué)方法 教師啟發(fā)、引導(dǎo),學(xué)生自主實(shí)驗(yàn),討論、交流學(xué)習(xí)成果。 ★教學(xué)用具: 投影片,多媒體輔助教學(xué)設(shè)備;完成該實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材,如氣墊導(dǎo)軌、滑塊等 ★課時(shí)安排 1 課時(shí) ★教學(xué)過程 (一)引入新課 課件演示: (1)臺(tái)球由于兩球碰撞而改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 (2)微觀粒子之間由于相互碰撞而改變狀態(tài),

3、甚至使得一種粒子轉(zhuǎn)化為其他粒子. 師:碰撞是日常生活、生產(chǎn)活動(dòng)中常見的一種現(xiàn)象,兩個(gè)物體發(fā)生碰撞后,速度都發(fā)生變化. 師:兩個(gè)物體的質(zhì)量比例不同時(shí),它們的速度變化也不一樣. 師:物理學(xué)中研究運(yùn)動(dòng)過程中的守恒量具有特別重要的意義,本節(jié)通過實(shí)驗(yàn)探究碰撞過程中的什么物理量保持不變(守恒). (二)進(jìn)行新課 1.實(shí)驗(yàn)探究的基本思路 1.1 一維碰撞 師:我們只研究最簡單的情況——兩個(gè)物體碰撞前沿同一直線運(yùn)動(dòng),碰撞后仍沿同一直線運(yùn)動(dòng). 這種碰撞叫做一維碰撞. 課件:碰撞演示 如圖所示,A、B是懸掛起來的鋼球,把小球A拉起使其懸線與豎直線夾一角度a,放開后A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)與B球發(fā)生碰撞

4、,碰后B球擺幅為β角.如兩球的質(zhì)量mA=mB,碰后A球靜止,B球擺角β=α,這說明A、B兩球碰后交換了速度; 如果mA>mB,碰后A、B兩球一起向右擺動(dòng); 如果mA

5、質(zhì)量m的關(guān)系,我們可以做如下猜測: (1) (2) (3) 分析: ①碰撞前后物體質(zhì)量不變,但質(zhì)量并不描述物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),不是我們追尋的“不變量”. ②必須在各種碰撞的情況下都不改變的量,才是我們追尋的不變量. 2.實(shí)驗(yàn)條件的保證、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測量 2.1 實(shí)驗(yàn)必須保證碰撞是一維的,即兩個(gè)物體在碰撞之前沿同一直線運(yùn)動(dòng),碰撞之后還沿同一直線運(yùn)動(dòng); 2.2 用天平測量物體的質(zhì)量; 2.3 測量兩個(gè)物體在碰撞前后的速度. 師:測量物體的速度可以有哪些方法? 生:討論。 總結(jié): 速度的測量:可以充分利用所學(xué)的運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí),如利用勻速運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng),并借助于斜槽、氣墊導(dǎo)

6、軌、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶等來達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮涂刂茖?shí)驗(yàn)條件. 課件:參考案例――一種測速原理 如圖所示,圖中滑塊上紅色部分為擋光板,擋光板有一定的寬度,設(shè)為L.氣墊導(dǎo)軌上黃色框架上安裝有光控開關(guān),并與計(jì)時(shí)裝置相連,構(gòu)成光電計(jì)時(shí)裝置. 當(dāng)擋光板穿入時(shí),將光擋住開始計(jì)時(shí),穿過后不再擋光則停止計(jì)時(shí),設(shè)記錄的時(shí)間為t,則滑塊相當(dāng)于在L的位移上運(yùn)動(dòng)了時(shí)間t,所以滑塊勻速運(yùn)動(dòng)的速度v=L/t. 3.實(shí)驗(yàn)方案 3.1 用氣墊導(dǎo)軌作碰撞實(shí)驗(yàn)(如圖所示) 實(shí)驗(yàn)記錄及分析(a-1) 碰撞前 碰撞后 質(zhì)量 m1=4 m2=4 m

7、1=4 m2=4 速度 v1=9 v2=0 =3 =6 mv mv2 v/m 實(shí)驗(yàn)記錄及分析(a-2) 碰撞前 碰撞后 質(zhì)量 m1=4 m2=2 m1=4 m2=2 速度 v1=9 v2=0 =4.5 =9 mv mv2 v/m 實(shí)驗(yàn)記錄及分析(a-3) 碰撞前 碰撞后 質(zhì)量 m1=2 m2=4 m1=2 m2=4 速度 v1=6 v2=0 = -2 =4 mv mv2 v/m 實(shí)驗(yàn)記錄及分析

8、(b) 碰撞前 碰撞后 質(zhì)量 m1=4 m2=2 m1=4 m2=2 速度 v1=0 v2=0 = 2 = - 4 mv mv2 v/m 實(shí)驗(yàn)記錄及分析—(c) 碰撞前 碰撞后 質(zhì)量 m1=4 m2=2 m1=4 m2=2 速度 v1=9 v2=0 =6 = 6 mv mv2 v/m 3.2 用小車研究碰撞 將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在光滑桌面的一端,把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,連在小車的后面。讓小車A運(yùn)動(dòng),小車B靜止。在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡

9、皮泥,碰撞時(shí)撞針插入橡皮泥中,把兩個(gè)小車連接成一體(如上圖)。通過紙帶測出它們碰撞前后的速度。 (三)課堂小結(jié) 1.基本思路(一維碰撞) 與物體運(yùn)動(dòng)有關(guān)的物理量可能有哪些? 碰撞前后哪個(gè)物理量可能是不變的? 2.需要考慮的問題 碰撞必須包括各種情況的碰撞; 物體質(zhì)量的測量(天平); 碰撞前后物體速度的測量(利用光電門或打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等)。 (四)作業(yè):“問題與練習(xí)”1、2題 ★教學(xué)體會(huì) 思維方法是解決問題的靈魂,是物理教學(xué)的根本;親自實(shí)踐參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵,離開了思維方法和實(shí)踐活動(dòng),物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花,水中月。

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