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1、2022年高三物理《探究碰撞中的不變量》教學設(shè)計
★新課標要求
（一）知識與技能
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動的兩個物體碰撞前后的速度的測量方法．
3、掌握實驗數(shù)據(jù)處理的方法．
（二）過程與方法
1、學習根據(jù)實驗要求，設(shè)計實驗，完成某種規(guī)律的探究方法。
2、學習根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進行猜測、探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法。
（三）情感、態(tài)度與價值觀
1、通過對實驗方案的設(shè)計，培養(yǎng)學生積極主動思考問題的習慣，并鍛煉其思考的全面性、準確性與邏輯性。
2、通過對實驗數(shù)據(jù)的記錄與處理，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度，能使學生靈活地運用科學方法來研究問題，解決問題
2、，提高創(chuàng)新意識。
3、在對實驗數(shù)據(jù)的猜測過程中，提高學生合作探究能力。
4、在對現(xiàn)象規(guī)律的語言闡述中，提高了學生的語言表達能力，還體現(xiàn)了各學科之間的聯(lián)系，可引伸到各事物間的關(guān)聯(lián)性，使自己溶入社會。
★教學重點
碰撞中的不變量的探究
★教學難點
實驗數(shù)據(jù)的處理．
★教學方法
教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學生自主實驗，討論、交流學習成果。
★教學用具：
投影片，多媒體輔助教學設(shè)備；完成該實驗實驗室提供的實驗器材，如氣墊導(dǎo)軌、滑塊等
★課時安排
1 課時
★教學過程
（一）引入新課
課件演示：
（1）臺球由于兩球碰撞而改變運動狀態(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)活動中常見的一種現(xiàn)象，兩個物體發(fā)生碰撞后，速度都發(fā)生變化．
師：兩個物體的質(zhì)量比例不同時，它們的速度變化也不一樣．
師：物理學中研究運動過程中的守恒量具有特別重要的意義，本節(jié)通過實驗探究碰撞過程中的什么物理量保持不變（守恒）．
（二）進行新課
1．實驗探究的基本思路
1．1 一維碰撞
師：我們只研究最簡單的情況——兩個物體碰撞前沿同一直線運動，碰撞后仍沿同一直線運動．
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球運動到最低點與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；
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動狀態(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．實驗條件的保證、實驗數(shù)據(jù)的測量
2．1 實驗必須保證碰撞是一維的，即兩個物體在碰撞之前沿同一直線運動，碰撞之后還沿同一直線運動;
2．2 用天平測量物體的質(zhì)量；
2．3 測量兩個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：可以充分利用所學的運動學知識，如利用勻速運動、平拋運動，并借助于斜槽、氣墊導(dǎo)
6、軌、打點計時器和紙帶等來達到實驗?zāi)康暮涂刂茖嶒灄l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)，并與計時裝置相連，構(gòu)成光電計時裝置．
當擋光板穿入時，將光擋住開始計時，穿過后不再擋光則停止計時，設(shè)記錄的時間為t，則滑塊相當于在L的位移上運動了時間t，所以滑塊勻速運動的速度v=L/t．
3．實驗方案
3．1 用氣墊導(dǎo)軌作碰撞實驗（如圖所示）
實驗記錄及分析（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
實驗記錄及分析（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
實驗記錄及分析（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
實驗記錄及分析
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
實驗記錄及分析—（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
將打點計時器固定在光滑桌面的一端，把紙帶穿過打點計時器，連在小車的后面。讓小車A運動，小車B靜止。在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡
9、皮泥，碰撞時撞針插入橡皮泥中，把兩個小車連接成一體（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）
與物體運動有關(guān)的物理量可能有哪些？
碰撞前后哪個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（利用光電門或打點計時器等）。
（四）作業(yè)：“問題與練習”1、2題
★教學體會
思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學的根本；親自實踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學生能力的關(guān)鍵，離開了思維方法和實踐活動，物理教學就成了無源之水、無本之木。學生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。
2022年高三物理《探究碰撞中的不變量》教學設(shè)計
