人教版 (2019)选择性必修 第一册4 实验：验证动量守恒定律学案设计

1.4实验：验证动量守恒定律 导学案

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【预习目标】

1.体会两个物体碰撞前后会不会有什么“不变量”的猜想过程。

2.通过实验探究,经历寻找碰撞中“不变量”的过程,领会设计实验的基本思路和完成实验的基本方法

【使用说明】

1.先阅读课本内容，理解课本基础知识，有疑问的用红色笔做好疑难标记。完成教材助读设置问题，依据发现的问题再研读教材或者查阅资料，解决问题。将预习中不能解决的问题填在疑惑卡上。

2.分层完成，小组长职责，知道引领小组各层成员按时完成任务，人人达标。

3自主阅读学习法、合作学习法、实验探究

【学习目标】

1.经历两个物体碰撞前后会不会有什么“不变量”的猜想过程。

2.通过实验探究,经历寻找碰撞中“不变量”的过程,领会设计实验的基本思路和完成实验的基本方法。

3.培养实验技能,熟悉数据的采集和分析,掌握在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。

【情境导学】

中国是古代火箭的故乡,由中国古代科学家最早运用火药燃气反作用力原理创制的火箭,在当代科学精英的手中发展成为运载飞船升空的大力神,这是我们每个炎黄子孙都引以为豪的辉煌成就。

火箭是目前唯一能使物体达到宇宙速度,克服或摆脱地球引力,进入宇宙空间的运载工具。它自身携带燃烧剂与氧化剂,不依赖空气中的氧助燃,既可在大气中,又可在上层空间飞行。现代火箭可作为快速远距离运输工具,可以用来发射卫星和投送武器战斗部(弹头)。

利用大屏幕投影展示火箭升空等照片，让学生观察、自主提问、分组探讨

请你思考:

你知道火箭发动机工作的物理原理吗?

【思考探究】

1.实验的基本思路

(1)两个物体碰撞前沿_______运动,碰撞后仍沿_______运动,这种碰撞叫作________。

(2)在一维碰撞的情况下,与物体有关的量只有物体的______和物体的______。

2.追寻“不变量”

碰撞前后物体质量不变,但质量并不能描述物体的运动状态,不是我们追寻的“不变量”。必须在各种碰撞的情况下都不改变的量,才是我们追寻的不变量。教材上列举了一些猜测,请在下列空白处填入这些猜测的关系式:

1___________________:

2___________________:

3___________________:

3.实验条件的保证

实验必须保证碰撞是________的,即两个物体在碰撞之前沿________运动,碰撞之后还沿_______运动。

4.测量速度的方法

(1)在“参考案例一”中,可以用游标卡尺测量滑块遮光板的宽度d,用_________测量遮光时间t,再用公式______计算滑块碰撞前后的速度。

(2)在“参考案例二”中,通过测量摆绳的长度l和小球碰撞前后摆动的角度θ ,再用公式_______________计算小球碰撞前后的速度。

(3)在“参考案例三”中,通过________测出小车碰撞前后的速度。

2:实验需要考虑的问题

问题:请阅读教材中“实验需要考虑的问题”的相关内容,回答下列问题。

(1)本实验要解决的主要问题是什么?

(2)你能设计出记录实验数据的表格吗?

3:光电门测速原理

情景:图示是教材“参考案例一”中的气垫导轨。图中滑块上分别装有挡光板,挡光板有一定的宽度,设为L。气垫导轨上的框架上安装有光控开关,并与计时装置相连,构成光电计时装置。从挡光板穿入将光挡住开始计时,穿过后不再挡光则停止计时,设记录的时间为t。

问题:滑块的速度如何计算?

知识链接:光照强度改变使光敏电阻阻值改变,从而引起光敏电阻两端电压的改变。电压变化信号传到计数器上计数、计时。这就是光电门的工作原理。

4:探究摆球测速原理

情景:图示为教材“参考案例二”中的实验装置。把两个小球用线悬起来,一个小球静止,拉起另一个小球,放下时使它们

相碰。

也可以用贴胶布等方法增大两球碰撞时的能量损失。

问题:如何测量出碰撞前后小球的速度?

知识链接:入射球和被碰球在碰前或碰后的摆动过程中机械能守恒,动能与重力势能相互转化,-ΔEp=ΔEk。

【体系构建】

画出本课题的思维导图   

【学习评价】

（3颗星合格，4颗星以上优秀）