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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(xiàn)上運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體碰撞前后的速度的測(cè)量方法．
3、掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法．
（二）過(guò)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(cè)、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(guò)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(wèn)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(guò)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(lái)研究問(wèn)題，解決問(wèn)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(cè)過(guò)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(yǔ)言闡述中，提高了學(xué)生的語(yǔ)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(guò)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(jiàn)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(guò)程中的守恒量具有特別重要的意義，本節(jié)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究碰撞過(guò)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(jiǎn)單的情況——兩個(gè)物體碰撞前沿同一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，碰撞后仍沿同一直線(xiàn)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(lái)的鋼球，把小球A拉起使其懸線(xiàn)與豎直線(xiàn)夾一角度a，放開(kāi)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(shuō)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(cè)：
（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(cè)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)，碰撞之后還沿同一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);
2．2 用天平測(cè)量物體的質(zhì)量；
2．3 測(cè)量?jī)蓚€(gè)物體在碰撞前后的速度．
師：測(cè)量物體的速度可以有哪些方法？
生：討論。
總結(jié)：
速度的測(cè)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(lái)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(cè)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(zhǎng)．氣墊導(dǎo)軌上黃色框架上安裝有光控開(kāi)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(kāi)始計(jì)時(shí)，穿過(guò)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(chē)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(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車(chē)的后面。讓小車(chē)A運(yùn)動(dòng)，小車(chē)B靜止。在兩小車(chē)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(chē)連接成一體（如上圖）。通過(guò)紙帶測(cè)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(wèn)題
碰撞必須包括各種情況的碰撞；
物體質(zhì)量的測(cè)量（天平）；
碰撞前后物體速度的測(cè)量（利用光電門(mén)或打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等）。
（四）作業(yè)：“問(wèn)題與練習(xí)”1、2題
★教學(xué)體會(huì)
思維方法是解決問(wèn)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(guò)程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開(kāi)了思維方法和實(shí)踐活動(dòng)，物理教學(xué)就成了無(wú)源之水、無(wú)本之木。學(xué)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(xué)設(shè)計(jì)
