第一節(jié)《探究碰撞中的不變量》導(dǎo)學(xué)案

1、第 PAGE 4頁(yè) 共 NUMPAGES 4頁(yè)第一節(jié)探究碰撞中的不變量導(dǎo)學(xué)案班級(jí)： 組名： 姓名： 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1理解實(shí)驗(yàn)原理，能?chē)L試猜測(cè)守恒量。2能根據(jù)自己猜測(cè)的表達(dá)式設(shè)計(jì)出不同的合理的實(shí)驗(yàn)方案。3得到實(shí)驗(yàn)最終結(jié)果?！緦W(xué)法指導(dǎo)】1.利用用高中物理不同的測(cè)速度的方法設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)方案。2.導(dǎo)學(xué)案中標(biāo)注*部分供學(xué)有余力同學(xué)做，學(xué)習(xí)小結(jié)展示課結(jié)束以后完成。3.將預(yù)習(xí)中遇到的疑難點(diǎn)問(wèn)題標(biāo)識(shí)出來(lái)在展示課堂上小組討論、質(zhì)疑。【知識(shí)鏈接】1.自然界中有哪些守恒定律？2.碰撞過(guò)程中機(jī)械能是否一定守恒？【學(xué)習(xí)過(guò)程】實(shí)驗(yàn)原理：1.試寫(xiě)出三個(gè)以上你猜測(cè)的不變量 ， ， 。 2.寫(xiě)出至少三個(gè)測(cè)速度的方法：3.設(shè)計(jì)表

2、格記錄數(shù)據(jù)：4.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)應(yīng)該保證為一維碰撞，即碰撞前后速度始終在同一直線(xiàn)上。知識(shí)點(diǎn)一、利用光電門(mén)測(cè)速的實(shí)驗(yàn)方案1. 測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出滑塊的質(zhì)量2安裝：正確安裝好氣墊導(dǎo)軌3. 實(shí)驗(yàn)：接通電源，利用配套的光電計(jì)時(shí)器測(cè)出兩個(gè)滑塊各種情況下碰撞前后的速度 （改變滑塊的質(zhì)量、改變滑塊初速度的大小、方向）4.要測(cè)得速度需要測(cè)量的物理量有 ，速度的表達(dá)式為 。例題1、在利用氣墊導(dǎo)軌探究碰撞中的不變量的實(shí)驗(yàn)中，哪些因素可導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差() A導(dǎo)軌安放不水平B小車(chē)上擋光板傾斜 C兩小車(chē)質(zhì)量不相等 D兩小車(chē)碰后連在一起知識(shí)點(diǎn)二、利用機(jī)械能守恒測(cè)速的實(shí)驗(yàn)方案1. 測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量2安裝：把兩個(gè)

3、大小相等的小球用等長(zhǎng)懸線(xiàn)懸掛起來(lái)3. 實(shí)驗(yàn)：一個(gè)小球靜止，拉起另一個(gè)小球，放下時(shí)它們相碰4.要測(cè)得速度需要測(cè)量的物理量有 ，速度的表達(dá)式為 。5. 改變條件：改變碰撞條件，重復(fù)實(shí)驗(yàn)6. 驗(yàn)證一維碰撞中的動(dòng)量守恒 例題2：在課本參考案例(二)中，下列說(shuō)法正確的是( ) A懸掛兩球的細(xì)繩長(zhǎng)度要適當(dāng)，且等長(zhǎng) B由靜止釋放小球以便較準(zhǔn)確地計(jì)算小球碰前的速度 C兩小球必須都是鋼性球，且質(zhì)量相同 D兩小球碰后可以粘合在一起共同運(yùn)動(dòng) 知識(shí)點(diǎn)三、利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速的實(shí)驗(yàn)方案1. 測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量2安裝： 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)A的后面，讓小車(chē)A運(yùn)動(dòng)，小

4、車(chē)B靜止，在兩個(gè)小車(chē)的碰撞端分別裝上碰撞針和橡皮泥3. 實(shí)驗(yàn)：一個(gè)小球靜止，拉起另一個(gè)小球，放下時(shí)它們相碰4. 測(cè)速度：可以通過(guò)紙帶測(cè)出兩個(gè)小車(chē)碰撞前后的速度5. 改變條件：改變碰撞條件，重復(fù)實(shí)驗(yàn)6. 驗(yàn)證一維碰撞中的動(dòng)量守恒例3某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究碰撞過(guò)程中不變量的實(shí)驗(yàn)：在小車(chē)A的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小車(chē)A使之做勻速運(yùn)動(dòng)然后與原來(lái)靜止在前方的小車(chē)B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)，他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖所示在小車(chē)A后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，長(zhǎng)木板下墊著小木片用以平衡摩擦力(1)若已得到打點(diǎn)紙帶如圖所示，并將測(cè)得的各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離標(biāo)在圖上，A點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)起始的第一點(diǎn)，則

5、應(yīng)選_段來(lái)計(jì)算A的碰前速度，應(yīng)選_段來(lái)計(jì)算A和B碰后的共同速度(以上兩格填“AB或“BC或“CD或DE”)(2)已測(cè)得小車(chē)A的質(zhì)量m1=040kg，小車(chē)B的質(zhì)量m2=020kg，由以上測(cè)量結(jié)果可得：碰前mAvA+mBvB=_kgms；碰后mAvA+mBvB=_kgms并比較碰撞前后兩個(gè)小車(chē)質(zhì)量與速度的乘積之和是否相等知識(shí)點(diǎn)四、利用平拋運(yùn)動(dòng)測(cè)速的實(shí)驗(yàn)方案1. 測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量，并選質(zhì)量大的小球?yàn)槿肷湫∏?安裝： 將斜槽安裝在水平桌面上，并調(diào)整斜槽使其底端水平，在地面上鋪上白紙，上面再鋪好復(fù)寫(xiě)紙，記下重錘線(xiàn)所指的位置o。3. 實(shí)驗(yàn)：（1）不放被撞小球，讓入射小球從斜槽上某固定位置處

6、自由滾下。重復(fù)10次，用圓規(guī)畫(huà)盡量小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面，圓心p就是小球落點(diǎn)的平均位置。（2）把被撞小球放在斜槽末端，讓入射小球從斜槽同一高度自由滾下，使它們發(fā)生碰撞，重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次，用(1)中的方法，標(biāo)出入射小球發(fā)生碰撞后的落點(diǎn)的平均位置M和被撞小球落點(diǎn)的平均位置N。（3） 驗(yàn)證一維碰撞中的動(dòng)量守恒 連接O，N.測(cè)量線(xiàn)段OP,OM,ON的長(zhǎng)度，將測(cè)量數(shù)據(jù)代入公式m1 OP=m1 OM + m2 ON,看在誤差允許的范圍內(nèi)是否成立。OMPN例4某同學(xué)用圖甲所示裝置通過(guò)半徑相同的A、B兩球的碰撞來(lái)尋找碰撞中的不變量，圖中PQ是斜槽，QR為水平槽，實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置C由靜止

7、開(kāi)始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置C由靜止開(kāi)始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡，重復(fù)這種操作10次，圖中O是水平槽末端口在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)，P，為未放被碰小球B時(shí)A球的平均落點(diǎn)，M為與B球碰后A球的平均落點(diǎn)，N為被碰球B的平均落點(diǎn)若B球落點(diǎn)痕跡如圖乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP，米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊(注意MAMB)(1)碰撞后B球的水平射程應(yīng)為_(kāi)cm(2)在以下選項(xiàng)中，哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量?答：_ (填選項(xiàng)號(hào))A水平槽上未放B球時(shí)，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離 BA球與B球碰撞后，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離 C測(cè)量A球或B球的直徑 D測(cè)量A球和B球的質(zhì)量 E測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度【當(dāng)堂檢測(cè)】1、在利用氣墊導(dǎo)軌探究碰撞中的不變量的實(shí)驗(yàn)中，哪些因素可導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差()A導(dǎo)軌安放不水平B小車(chē)上擋光板傾斜C兩小車(chē)質(zhì)量不相等 D兩小車(chē)碰后連在一起2、若用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做探究碰撞中的不變量的實(shí)驗(yàn)，下列哪些操作是正確的()A相互作用的兩車(chē)上，一個(gè)裝上撞針，一個(gè)裝上橡皮泥，是為了改變兩車(chē)的質(zhì)量B相互作用的兩車(chē)上，一個(gè)裝上撞針，一個(gè)裝上橡皮泥，是為了碰撞后粘在一起C先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，再釋放拖