高中物理_复习:《验证动量守恒定律实验》教学设计学情分析教材分析课后反思
人教版高中物理选择性必修1第1章第4节实验:验证动量守恒定律教学设计
人教版高中物理选择性必修1第1章第4节实验:验证动量守恒定律教学设计课题实验:验证动量守恒定律单元 1 学科物理年级高二教材分析教材在第1节通过教师演示实验引导学生寻求碰撞中的不变量,后面又通过理论推导得出了动量守恒定律。
学生通过必修课程的学习,已经储备了丰富的运动与相互作用关系的知识,初步形成了运动与相互作用观和能量观。
本节主要是引导学生在初步掌握动量守恒定律的基础上,利用已有的知识进行实验设计、实验观察和数据分析。
本节的重点应放在实验方案设计和实验数据分析上。
教学目标与核心素养1、能依据已有知识合理设计实验方案。
2、能合理地选择实验器材,获得实验数据,分析实验数据,形成结论。
3、能撰写实验报告,用学过的物理术语、图表等交流本实验的探究过程与结论。
4、坚持实事求是,在合作中既能坚持观点又能修正错误。
物理观念:通过实验用不同的方法探究碰童中的动量守恒.科学思维:领会探究碰童动量守恒的基科学探究:能利用已有知识设计实验方案,完成对动量守恒定律的验证。
科学态度与价值观:通过实验得到一维碰童中的动量守恒定律的表达式,体会物理学中的科学探究精神。
培养实事求是的科学态度。
重点能合理地选择实验器材,获得实验数据,分析实验数据,形成结论。
难点学过的物理术语、图表等交流本实验的探究过程与结论教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课碰撞:物体之间在极短时间内的相互作用。
思考:1. 碰撞前后会不会有什么物理量保持不变?2. 如果有,这个量会是什么?思考动量守恒定律。
回忆碰撞中动量守恒的情景。
引导学生回忆动量守恒定律,引出新课。
讲授新课最简单的碰撞情况—两个物体碰撞前沿同一直线运动,碰撞后仍沿这条直线运动。
这种碰撞叫做一维碰撞。
如下图所示:了解一维碰撞的情景。
为下一步更好的完成实验操方案一:研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒1.实验器材:气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。
高中物理_动量守恒定律复习课教学设计学情分析教材分析课后反思
动量守恒定律复习课教学设计改错题。
例1. (考察知识点: )[多选](2020·天津武清区联考)一质量为m 的物体做平抛运动,在两个不同时刻的速度大小分别为v 1、v 2,时间间隔为Δt ,不计空气阻力,重力加速度为g ,则关于Δt 时间内发生的变化,以下说法正确的是( )A .速度变化大小为g Δt ,方向竖直向下B .动量变化大小为Δp =m (v 2-v 1),方向竖直向下C .动量变化大小为Δp =mg Δt ,方向竖直向下D .动能变化为ΔE k =12m (v 22-v 12) 例2. (考察知识点: )(2020·梧州模拟)如图所示,物体由静止做直线运动,0~4 s 内其合外力随时间变化的关系为某一正弦函数,下列表述不正确的是( ) A .0~2 s 内合外力的冲量一直增大B .0~4 s 内合外力的冲量为零C .2 s 末物体的动量方向发生改变D .0~4 s 内物体的动量方向一直不变通过此题,让学生明确F-t 图像表示的物理含义,以提问的形式,引导学生解决错误较多的D 选项。
学生通过自愿的方式,主动讲解题目。
其他学生认真听讲,改正错题,整理知识2.组织学生展示动量定理内容 小组派代表上前展示动量定理部分思维导图,并对其中整理的知识进行梳理、讲解识点,并更改错题。
例3. (考察知识点: )高空作业须系安全带,如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h (可视为自由落体运动),此后经历时间t 安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( )A.m 2gh t +mgB.m 2gh t-mg C.m gh t +mg D.m gh t-mg 例4. (考察知识点: )有一种灌浆机可以持续将某种涂料以速度v 喷在墙壁上,其喷射出的涂料产生的压强为p ,若涂料打在墙壁上后便完全附着在墙壁上,涂料的密度为ρ。
高中物理_动量守恒定律教学设计学情分析教材分析课后反思
动量守恒定律教学设计稿学习目标:(一)知识与技能1、能够运用牛顿定律推导动量守恒定律。
2、知道动量守恒定律的适用条件,并会用动量守恒定律解决简单的实际问题。
(二)过程与方法1、在探究推导的过程中培养学生协作学习的能力。
2、运用动量定理和牛顿第二定律推导出动量守恒定律,培养学生的逻辑推理能力。
3、会应用动量守恒定律分析、计算有关问题。
(三)情感、态度与价值观1、培养实事求是的科学态度和严谨的推理方法。
2、引导学生通过对动量守恒定律的学习,了解归纳与演绎两种思维方法的应用,并体会定律中包含的对称与和谐的美。
课前预习:知识点一:系统、内力、外力(阅读课本P12)系统:内力:外力:知识点二:动量守恒定律1、推导过程(情景创设,问题驱动,合作解决问题)如图所示,在水平桌面上做匀速运动的两个小球,质量分别是m1和m2,沿着同一直线向相同的方向运动,速度分别是v1和v2,v2>v1。
当第二个小球追上第一个小球时两球碰撞。
碰方案一:(1) 碰撞过程中两个小球受力情况如何?(2)根据牛顿第二定律,质量为m1和m2的小球在碰撞过程中受到的合外力的加速度分别是多少?(3)结合牛顿第三定律和加速度的定义式,请你推导出一个最终的表达式。
方案二:(1) 碰撞过程中两个小球受力情况如何?(2)根据动量定理,质量为m1和m2的小球在碰撞过程中受到的合外力的冲量分别是多少?(3)结合牛顿第三定律和冲量的定义式,请你推导出一个最终的表达式。
2、归纳总结规律内容:表达式:条件:3、定律的核心点击(1)动量守恒的条件(2)动量守恒定律的“六种”性质普适性(3)动量守恒定律的三种表达式课堂探究知识点三:动量守恒定律的应用题型一:动量守恒的判断【例1】(多选)如图所示,A、B两木块紧靠在一起且静止于光滑水平面上,木块C以一定的初速度v0从A的左端开始向右滑行,最后停在B木块的右端,对此过程,下列叙述正确的是()A.当C在A上滑行时,A、C组成的系统动量守恒B.当C在B上滑行时,B、C组成的系统动量守恒C.无论C是在A上滑行还是在B上滑行,A、B、C三物块组成的系统动量都守恒D.当C在B上滑行时,A、B、C组成的系统动量不守恒【针对性练习】1.(多选)如图所示,在光滑的水平面上有一静止的斜面,斜面光滑,现有一个小球从斜面顶点由静止释放,在小球下滑的过程中,以下说法正确的是() A.斜面和小球组成的系统动量守恒B.斜面和小球组成的系统仅在水平方向上动量守恒C.斜面向右运动D.斜面静止不动题型二:理想守恒【例题2】如图所示,A、B两物体质量分别为m A、m B,且m A>m B,置于光滑水平面上,相距较远。
动量守恒定律教案优秀6篇
动量守恒定律教案优秀6篇高中物理动量守恒定律教案篇一教学目标:一、知识目标1、理解动量守恒定律的确切含义。
2、知道动量守恒定律的适用条件和适用范围。
二、能力目标1、运用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律。
2、能运用动量守恒定律解释现象。
3、会应用动量守恒定律分析、计算有关问题(只限于一维运动).三、情感目标1、培养实事求是的科学态度和严谨的推理方法。
2、使学生知道自然科学规律发现的重大现实意义以及对社会发展的巨大推动作用。
重点难点:重点:理解和基本掌握动量守恒定律。
难点:对动量守恒定律条件的掌握。
教学过程:动(1mi)量定理研究了一个物体受到力的冲量作用后,动量怎样变化,那么两个或两个以上的物体相互作用时,会出现怎样的总结果?这类问题在我们的日常生活中较为常见,例如,两个紧挨着站在冰面上的同学,不论谁推一下谁,他们都会向相反的方向滑开,两个同学的动量都发生了变化,又如火车编组时车厢的对接,飞船在轨道上与另一航天器对接,这些过程中相互作用的物体的动量都有变化,但它们遵循着一条重要的规律。
(-)系统为了便于对问题的讨论和分析,我们引入几个概念。
1.系统:存在相互作用的几个物体所组成的整体,称为系统,系统可按解决问题的需要灵活选取。
2.内力:系统内各个物体间的相互作用力称为内力。
3.外力:系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力,称为外力。
内力和外力的区分依赖于系统的选取,只有在确定了系统后,才能确定内力和外力。
(二)相互作用的两个物体动量变化之间的关系【演示】如图所示,气垫导轨上的A、B两滑块在P、Q两处,在A、B间压紧一被压缩的弹簧,中间用细线把A、B拴住,M和N为两个可移动的挡板,通过调节M、N的位置,使烧断细线后A、B两滑块同时撞到相应的挡板上,这样就可以用SA和SB分别表示A、B 两滑块相互作用后的速度,测出两滑块的质量mAmB和作用后的位移SA和SB比较mASA 和mBSB.高二物理《动量守恒定律》教案1.实验条件:以A、B为系统,外力很小可忽略不计。
最新高中物理动量守恒定律教学设计及反思(六篇)
最新高中物理动量守恒定律教学设计及反思(六篇)(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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高中物理_复习:《验证动量守恒定律实验》教学设计学情分析教材分析课后反思
复习:《实验:验证动量守恒定律》教学设计一、教学目标:【知识与技能】1、明确验证动量守恒定律的基本思路;2、掌握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;3、掌握实验数据处理的方法;【过程与方法】1、学习根据实验要求,设计实验,完成气垫导轨实验和斜槽小球碰撞实验的设计方法;2、学习根据实验数据进行处理、归纳、总结的方法。
【情感态度与价值观】1、通过对实验方案的设计,培养学生积极主动思考问题的习惯,并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性。
2、通过对实验数据的记录与处理,培养学生实事求是的科学态度,能使学生灵活地运用科学方法来研究问题,解决问题,提高创新意识。
3、在对实验数据处理、误差处理的过程中合作探究、头脑风暴,提高学生合作探究能力。
4、在对现象规律的语言阐述中,提高了学生的语言表达能力,还体现了各学科之间的联系,可引伸到各事物间的关联性,使自己溶入社会。
【教学重难点】教学重点:验证动量守恒定律的实验探究教学难点:速度的测量方法、实验数据的处理.【教学过程】(一)复习导入:问题1、动量守恒定律的内容是什么?2、动量守恒的条件是什么?(二)讲授新课实验方案一:气垫导轨以为碰撞实验1、实验器材气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等.2、实验步骤(1)测质量:用天平测出滑块的质量.(2)安装:正确安装好气垫导轨.(3)实验:接通电源,利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量;②改变滑块的初速度大小和方向③通过放置橡皮泥、振针、胶布等改变能量损失).(4)验证:一维碰撞中的动量守恒.(5)数据处理1.滑块速度的测量:v =Δx Δt,式中Δx 为滑块挡光片的宽度(仪器说明书上给出,也可直接测量),Δt 为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间.2.验证的表达式:m 1v 1+m 2v 2=m 1v′1+m 2v′2。
高中物理_3 动量守恒定律教学设计学情分析教材分析课后反思
《动量守恒定律》教学设计一、教学目标1.知识与技能(1)知道动量守恒定律的内容、适用条件。
(2)能应用动量守恒定律解决简单的实际问题。
2.过程与方法在探究过程中掌握动量守恒定律,在练习的过程中应用动量守恒定律,并掌握解决问题的方法。
3.情感态度与价值观体验规律的探究过程,掌握和运用规律的意义。
二、教学方法1.引导探究式物理教学大纲指出,学习物理,重在理解。
为使学生理解动量守恒的概念及其守恒条件,宜采用引导探索式教学方法。
由教师在关键步骤上作恰当引导,师生共同对给出一维、两体模型中的每个单体及系统由两者构成的系统进行受力分析,确定单体及系统所受的合冲量;确定单体及系统的动量变化。
在对单体应用动量定理的基础上,引出系统动量守恒的概念,进而探索系统动量守恒的条件。
在探索的过程中,充分利用分析、推理的方法,通过演译论证,环环相扣地得出结论,以便培养学生的分析能力及综合概括能力。
2.讲练结合式在讨论动量守恒定律应用中应注意的几个问题时,让学生分析具体问题,教师注意随时发现学生中出现的错误,或有意给出错误解答,及时组织学生分析产生错误的原因,把教师的主导作用与学生的主动性有机地结合起来,及时强化有关知识。
三、教学过程【引课】展示丰富的图片,引起学生兴趣和思考,提出问题:前一节通过同学们学习了两个新的物理量和一个定理:动量、冲量和动量定理。
图片中的相互作用物体,在相互作用前后的动量之和是什么关系呢?让学生有初步猜想,并带着问题进入教学。
(一)定性分析m 1m 2V 2V 1用生活中的情景,即冰面上互推的两个人,猜想互推的两个人动量之和在互推前后的关系。
用气垫导轨模拟两人互推实验。
如下图所示,气垫导轨上的A 、B 两滑块(已测得质量分别为A m 、B m )在P 、Q 两处。
在A 、B 间压紧一被压缩的弹簧,中间用细线把A 、B 拴住。
M 和N 为两个光电门,使烧断细线后A 、B 两滑块向相反方向运动,同时用手按住两滑块,比较两滑块的位移关系,进一步定性分析动量之和的关系。
高中物理_《动量守恒定律》教学设计学情分析教材分析课后反思
《动量守恒定律》教学设计一、教材分析在第一节课“探究碰撞中的不变量”的基础上总结出动量守恒定律就变得水到渠成。
因此本堂课先是在前堂课的基础上由老师介绍物理前辈就是在追寻不变量的努力中,逐渐明确了动量的概念,并经过几代物理学家的探索与争论,总结出动量守恒定律。
接下来学习动量守恒的条件,练习应用动量守恒定律解决简单问题。
二、学情分析学生由于知道机械能守恒定律,很自然本节的学习可以与机械能守恒定律的学习进行类比,通过类比建立起知识的增长点。
具体类比定律的内容、适用条件、公式表示、应用目的。
三、教法分析通过总结前节学习的内容来提高学生的分析与综合能力,通过类比教学来提高学生理解能力。
通过练习来提高学生应用理论解决实际问题的能力。
整个教学过程要围绕上述能力的提高来进行。
四、教学目标4.1知识与技能(1)理解动量守恒定律的内容、表达式、适用条件。
(2)能应用动量守恒定律解决简单的实际问题。
4.2过程与方法在学习的过程中掌握动量守恒定律,在练习的过程中应用动量守恒定律,并掌握解决问题的方法。
4.3情感态度与价值观体验理论的应用和理论的价值。
五、教学过程设计[复习与总结]前一节通过同学们从实验数据的处理中得出:两个物体各自的质量与自己速度的乘积之和在碰撞过程中保持不变。
今天我还要告诉大家,科学前辈在追寻“不变量”的过程,逐渐意识到这个不变量就是碰撞前后总动量守恒。
[阅读与学习]学生阅读课本掌握系统、内力和外力概念。
师:请一个同学举例说明什么系统?什么叫内力?什么叫外力?生:两个同学站在冰面上做互推游戏。
如果我们要研究互推后两个人的速度大小,可以把两人看成一个系统。
两人的相互作用力为内力。
两人所受的重力和支持力为外力。
[再判断]1.对于由几个物体组成的系统,物体所受的重力为内力.( )2.某个力是内力还是外力是相对的,与系统的选取有关.( )探讨2:试用动量定理和牛顿第三定律推导两球碰前动量m1v1+m2v2和碰后动量m1v1′+m2v2′的关系.[阅读与学习]学生阅读课本掌握动量守恒定律。
高中物理_《动量和动量定理》教学设计学情分析教材分析课后反思
《动量和动量定理》教案教学目标:知识与技能:1、理解动量和动量的变化及其矢量性,会计算一维情况下的动量变化量。
2、理解冲量的概念,理解动量定理及其表达式。
3、能够利用动量定理解释有关现象和解决实际问题。
过程与方法:1、培养学生的推理能力和说明说理能力。
2、学会用动量定理解释现象和处理问题。
情感态度与价值观:培养学生学习物理的兴趣,激发其探求知识的欲望和学习的积极性、主动性,领悟科学研究的基本方法。
教学重点:动量定理的推导与理解教学难点:应用动量定理解释实际问题教学过程:一、引入以桌球为例引入碰撞的现象,生活中碰撞的现象很多,图片展示碰撞的实例。
图片:踢足球、打垒球、红酒杯相碰、汽车碰撞试验、火车挂钩、动物弹跳两个物体碰撞前后的速度都会发生变化,物体的质量不同时速度变化的情况也不一样。
物理学家始终在寻求自然界万物运动的规律,其中包括在多变的世界里找出某些不变性。
那么,在碰撞前后会不会有什么物理量保持不变呢?于是,他们做了一系列的实验探究,最终发现,对于发生碰撞的两个物体来说,它们的质量与速度乘积的矢量和在碰撞前后很可能是保持不变的,对于各种碰撞都是这样。
这就使我们认识到,mv这个物理量具有特别的意义。
二、新课1、动量(1)定义:物理学中把运动物体的质量与速度的乘积定义为物体的动量。
(2)表达式:p=mv(3)单位:千克米每秒,符号:kg·m/s(4)方向:与速度方向相同(动量是矢量)(5)物理意义:描述物体运动状态的物理量,它所反映的是物体的运动效果。
(动量是状态量,具有瞬时性)(6)动量具有相对性,与参考系的选取有关【例题】一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右运动,碰到坚硬的墙壁后弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动,如下图所示。
碰撞前后钢球的动量变化了多少?解:取水平向右的方向为正方向碰撞前钢球的动量:p=mv=0.1×6=0.6kg·m/s碰撞后钢球的动量:p'=mv'=0.1×(-6)=-0.6kg·m/s碰撞前后钢球动量的变化为:∆p=p'-p=(-0.6)-0.6=-1.2kg·m/s,负号表示∆p的方向与正方向相反,即水平向左。
高中物理_动量定理教学设计学情分析教材分析课后反思
教学设计(一)新课引入:通过学生们较感兴趣电视节目《是真的吗》,与学生们熟悉的食物——鸡蛋为例引入课题。
在“摔不碎的鸡蛋”题设下层层介绍新知。
(二)活动设计:1.理论推导:与学生们一起建立物理模型,并进行理论推导。
2.引入概念:动量、动量改变量、冲量、动量定理(例题:求鸡蛋动量的改变量)3.实验验证动量定理:借助于“探究牛顿第二定律实验”的器材,验证动量定理(例题:求鸡蛋撞地过程受到的平均撞击力)4.应用举例:引导学生列举生活中的缓冲装置,增长作用时间,减小缓冲力。
(三)小结作业:引导学生本堂课所学习的主要知识。
学情分析在高一时,学生已经掌握了牛顿第二定律,但有一部分学生已经忘记了,故上课之前可以适当复习。
然后接触动量和冲量,这些知识为动量定理的学习奠定了基础。
此外,经过高中物理的学习,学生已建立起一定的实验观察能力、抽象思维能力和探究学习能力,而且还掌握了通过建立物理模型探究物理现象的方法。
这也是本节所要强调的,学习和研究动量定理的方法。
由于学生具有这样的知识基础、能力水平和物理思维与方法,再加上他们对未知新事物有较强的探究欲望,所以要掌握动量定理是完全能够实现的。
效果分析本节课较好的完成了既定的教学目标,不同层次的学生均有收获;学生思维积极活跃,有认知冲突,有精彩观念,也有不同的问题解决方法。
与学生对话交流充分,形成民主和谐、相互尊重、合作探究的教学氛围,反映出浓厚的课堂文化。
教材分析《动量定理》选自鲁科版选修3-5第一章第一节。
教学对象为高二学生,本节的主要内容是动量守恒定律的推导、理解及其应用。
从教材编排上看,《动量定理》是本书第一节,动量守恒定律之前。
不仅是对动量和冲量、牛顿第二定律等知识的巩固应用,同时也为后面学习动量守恒定律打下了坚实的基础。
从教材内容上看,《动量定理》是牛顿第二定律的进一步展开。
它侧重于力在时间上的累积效应,为解决力学问题开辟了新的途径,尤其是打击和碰撞类的问题。
动量守恒定律教案评估与反思
动量守恒定律教案评估与反思在中学物理教学中,动量守恒定律是一个重要的概念,也是特别实用的一项科学理论。
学生们学习完这一概念后便能解释许多日常物理问题,例如撞击,碰撞,运动和各种物体之间的碰撞等。
在教学过程中,一些问题依然存在。
本文将围绕动量守恒定律的教学进行评估和反思,探讨如何促进学生更好的理解它。
1.教学目标在评估和反思之前,我们需要先明确教学目标。
动量守恒定律的教学目标应该包括以下几个方面:(1) 学生能够明确动量守恒定律的概念,以及能够运用其定义解释物理现象;(2) 学生能够掌握应用动量守恒定律进行物理计算的基本方法;(3) 培养学生的物理思维和物理实验技能。
2.评估在教学结束后,我们需要进行评估,以评估本次教学是否达到了我们的目标。
评估的方式可以采用问卷调查、实验报告等多种方式。
(1)问卷调查采用问卷调查的方法对学生进行评估。
问卷中的问题涵盖了教学目标中的各个方面。
例如:你是否能够明确动量守恒定律的概念?你是否能够掌握应用动量守恒定律进行物理计算的基本方法?你是否能够运用动量守恒定律来解释物理现象?(2)实验报告学生需要进行一个动量守恒定律的实验,并写一份报告。
实验中需要让学生通过实验来验证动量守恒定律,并使用动量守恒定律来解释实验结果。
在实验报告中,学生需要阐述实验设计、实验流程和实验结果,并结合动量守恒定律进行分析和解释。
3.反思在评估后,我们需要进行反思,以帮助我们更好的提高教学质量。
我们可以从以下几个方面进行反思:(1) 教学内容的安排是否合理我们需要反思是否在教学内容的安排上存在问题。
动量守恒定律是一个概念较为抽象但应用实用的物理知识,学习者需要掌握一定的数学技巧作为基础,需要提高学生的数学水平来更好的学习此知识。
(2) 授课方式是否得当在授课方式上,老师应该尽量采用灵活多样的授课方式,例如组织学生进行小组讨论,展示物理实验现场,进行多媒体教学等多种方法。
老师应该注重创设情境,引导学生从生活中观察、分析和解决物理问题。
高中物理_验证动量守恒定律教学设计学情分析教材分析课后反思
实验:验证动量守恒定律教案济阳【教学目标】1.掌握动量守恒定律适用范围。
2.会用实验验证动量守恒定律。
【教学重难点】会用实验验证动量守恒定律。
【教学过程】一、实验思路教师:两个物体在发生碰撞时,作用时间很短。
根据动量定理,它们的相互作用力很大。
如果把这两个物体看作一个系统,那么,虽然物体还受到重力、支持力、摩擦力、空气阻力等外力的作用,但是有些力的矢量和为0,有些力与系统内两物体的相互作用力相比很小。
因此,在可以忽略这些外力的情况下,碰撞满足动量守恒定律的条件。
问题:我们应该怎样设计实验,使两个碰撞的物体所组成的系统所受外力的矢量和近似为0?学生思考,教师总结。
我们研究最简单的情况:两个物体碰撞前沿同一直线运动,碰撞后仍沿这条直线运动。
应该尽量创造实验条件,使系统所受外力的矢量和近似为0。
1 / 22二、物理量的测量研究对象确定后,还需要明确所需测量的物理量和实验器材。
问题:想要验证动量守恒定律,需要测量哪些物理量?学生思考,教师总结:根据动量的定义,很自然地想到,需要测量物体的质量,以及两个物体发生碰撞前后各自的速度。
教师:那么物体的质量我们可以直接用天平测量,物体碰撞前后的速度呢?学生回忆之前我们学习了哪些测量物体速度的方法。
最后教师总结可行的方法进行实验的设计。
(一)方案一:利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律1.实验步骤:(1)测质量:用天平测出两小球的质量,并选定质量大的小球为入射小球。
2 / 22(2)安装:按照图甲所示安装实验装置,调整固定斜槽使斜槽底端水平。
(3)铺纸:白纸在下,复写纸在上且在适当位置铺放好,记下重垂线所指的位置O。
(4)放球找点,不放被撞小球,每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下,重复10次。
用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面。
圆心F就是小球落点的平均位置。
(5)碰撞找点,把被撞小球放在斜槽末端,每次让入射小球从斜槽同一高度自由滚下,使它们发生碰撞,重复实验10次。
区公开课物理动量守恒定律教案及反思
区公开课物理动量守恒定律教案及反思一、教学目标1. 让学生理解动量的概念,掌握动量的计算公式。
2. 让学生掌握动量守恒定律的内容,能够运用动量守恒定律解决实际问题。
3. 培养学生的实验操作能力,提高学生的科学素养。
二、教学内容1. 动量的概念及计算公式2. 动量守恒定律的内容及条件3. 动量守恒定律在实际问题中的应用三、教学重点与难点1. 教学重点:动量的概念,动量守恒定律的内容及条件,动量守恒定律在实际问题中的应用。
2. 教学难点:动量守恒定律在复杂情境中的应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生思考动量守恒定律的产生背景及应用场景。
2. 利用实验演示,让学生直观地感受动量守恒现象。
3. 运用案例分析法,分析实际问题中的动量守恒定律。
五、教学过程1. 导入新课:通过讲解动量守恒定律在生活中的应用,激发学生的学习兴趣。
2. 讲解动量的概念及计算公式:结合实例,讲解动量的定义及计算方法。
3. 动量守恒定律的讲解:阐述动量守恒定律的内容、条件及应用。
4. 实验演示:安排学生观看或亲自进行动量守恒实验,让学生直观地感受动量守恒现象。
5. 案例分析:分析实际问题中的动量守恒定律,让学生学会运用所学知识解决实际问题。
6. 课堂练习:布置一些有关动量守恒定律的练习题,巩固所学知识。
8. 作业布置:布置一些有关动量守恒定律的作业,巩固所学知识。
六、教学评价1. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,了解学生的学习状态。
2. 作业完成情况:检查学生作业的完成质量,了解学生对动量守恒定律的掌握程度。
3. 实验报告:评估学生在实验过程中的操作技能及对动量守恒现象的理解程度。
4. 期末考试:结合期末考试试卷,检验学生对动量守恒定律的掌握情况。
七、教学反思1. 反思教学内容:检查教学内容是否全面、深入,是否符合学生的认知水平。
2. 反思教学方法:评估所采用的教学方法是否有效,是否有利于学生的理解和运用。
高中物理_动量和动量定理--教学设计学情分析教材分析课后反思
⾼中物理_动量和动量定理--教学设计学情分析教材分析课后反思《动量和动量定理》教学设计教学⽬标:(⼀)知识与技能1.理解动量的变化和冲量的定义;2.理解动量定理的含义和表达式,理解其⽮量性;3.会⽤动量定理解释有关现象和处理有关问题。
(⼆)过程与⽅法通过运⽤⽜顿运动定律和运动学公式推导出动量定理表达式,培养学⽣逻辑运算能⼒。
(三)情感、态度与价值观1. 通过运⽤所学知识推导新的规律,培养学⽣学习的兴趣,激发学⽣探索新知识的欲望。
2. 通过⽤动量定理解释有关物理现象,培养学⽣⽤所学物理知识应⽤于⽣活实践中去,体现物理学在⽣活中的指导作⽤。
教学重点:理解动量的变化、冲量、动量定理的表达式和⽮量性。
教学难点:⽤动量定理解释有关物理现象,针对动量定理进⾏简单的分析和应⽤。
教学⽅法:讲授法、演⽰和启发式综合教学法。
教学⽤具:视频⽚段、微课实验、ppt等多媒体辅助教学设备。
教学过程:(⼀)引⼊新课由关于鸟撞飞机的报道引⼊,播放鸟撞飞机的视频,请同学们结合上⼀节的研究学习过有关碰撞中的不变量的知识,关注“mv”这个量,激发学⽣兴趣,设疑,提出其实际上在物理学中具有特别的物理意义。
我们把这个量称为动量。
(⼆)新课教学1、动量(1)、定义:物体的质量与速度的乘积,(2)、定义式: p=mv。
(3)、单位:国际单位制中是kg ·m/s ,读作“千克⽶每秒”。
(4)、理解:①⽮量性:因为速度v 是⽮量,质量m 是标量,标量与⽮量之积为⽮量,所以动量P 是⽮量,其⽅向与速度⽅向⼀致。
②状态量:动量包含了“参与运动的物质”与“运动速度”两⽅⾯的信息,反映了由这两⽅⾯共同决定的物体的运动状态,具有瞬时性。
动能和速度都是描述物体运动状态的物理量,这⾥所学的动量也是描述物体运动状态的物理量。
动量是⽮量,⽮量的运算既要考虑⼤⼩,⼜要考虑⽅向,由此通过⼀个例题引⼊⼀维情况下动量变化量的运算。
例1、⼀个质量是0.1kg 的钢球,以6m/s 的速度⽔平向右运动,碰到⼀个坚硬物后被弹回,沿着同⼀直线以6m/s 的速度⽔平向左运动(如图),碰撞前后钢球的动量各是多少?碰撞前后钢球的动量变化了多少?动量的变化量:①定义:某运动物体在某⼀过程的末动量P ′和初动量P 的⽮量差。
高中物理_动量守恒定律教学设计学情分析教材分析课后反思
第3节动量守恒定律一、教学目标(一)知识与技能1、了解系统、内力和外力的概念;2、理解动量守恒定律的确切含义、表达式和守恒条件;3、理解动量守恒定律的普遍意义。
(二)过程与方法1、通过科学探究动量守恒的过程,认识对物理现象的分析,建立物理情景,再进行理论推导的物理研究方法。
2、经历探究系统动量守恒的条件的过程,体会归纳的思想方法。
(三)情感、态度与价值观1、通过生活化的举例,激发学生学习的热情,体会科学的无穷魅力。
2、通过系统动量守恒,感悟自然界的守恒思想,体会自然的对称美、和谐美。
二、学情分析在前面的学习当中,学生已经掌握了动量、冲量的有关知识,在学习了动量定理之后,对于研究对象为单个物体的相关现象已经能够做出较为准确的解释,并且学生已经初步具备了动量的观念,为相对复杂的由多个物体构成的系统为研究对象的一类问题做好了知识准备。
碰撞、爆炸等问题是生活中比较常见的一类问题,学生对于这部分现象比较感兴趣,理论和实际问题在这部分能够很好地结合在一起。
学生前期积累了一定的分析能力,为动量守恒定律的推导做好了能力上的铺垫。
但是本阶段学生的逻辑思维还有欠缺,对于理论概念还不能很快的正确的理解和掌握,而对于一些直观的形象的东西更容易接受,因此活跃的课堂气氛和引导式教学能更好的激发学生的兴趣。
三、教学重点、难点教学重点:掌握动量守恒定律的推导、表达式、适用范围和守恒条件。
教学难点:正确判断系统在所研究的过程中动量是否守恒。
四、教学过程导入新课:视频导入:静止站在光滑冰面上的两个小孩(体重差异大一些)互推,各自往相反方向运动。
师:两个小孩各自都向相反的方向运动,谁运动的更快一些?两人的动量都发生了变化,总动量是怎样变化的呢?动量变化又遵循什么样的规律呢?学生讨论,当两个物体相互作用时动量会有什么变化?为了清楚这些问题。
进行本节课的学习。
(一)动量守恒定律的推导及总结1.用多媒体展示下列物理情景:在光滑水平面上做匀速运动的两个小球,质量分别是m 1和m 2,沿着同一直线向相同的方向运动,速度分别是v 1和v 2,且v 1>v 2,经过一段时间后,m 2追上了m 1,两球发生碰撞。
《第一章 4 实验_验证动量守恒定律》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版2019
《实验_验证动量守恒定律》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解并掌握动量守恒定律的概念和原理。
2. 通过实验操作,验证动量守恒定律的正确性。
3. 学会运用动量守恒定律解决实际问题。
二、教学重难点1. 教学重点:动量守恒定律的实验操作和验证。
2. 教学难点:理解并运用动量守恒定律解决实际问题。
三、教学准备1. 准备实验器材:包括投射器、小球、靶子等,确保器材安全可靠。
2. 设计实验步骤和问题引导。
3. 准备相关习题和案例,供学生练习和讨论。
四、教学过程:本节内容分为两课时,本为第一课时。
本课时主要让学生了解实验原理、掌握实验器材的使用方法,并进行实验操作。
(一)导入新课通过演示两个小球弹性碰撞的现象,让学生观察并思考碰撞前后的现象,引导学生总结出碰撞中的守恒规律。
并引出本节课的主要内容:验证动量守恒定律的实验。
(二)实验原理介绍1. 动量守恒定律:物体的总动量在相互作用的时间内保持不变。
2. 实验原理:通过测量两个小球的质量和速度,计算它们的动量,在发生碰撞后,测量两个小球的速度,再次计算动量,观察动量的变化,验证动量守恒定律是否成立。
(三)实验器材介绍1. 气垫导轨:光滑、无摩擦;2. 滑块:质量较小,可沿导轨运动;3. 光电门:测量速度;4. 挡光片:测量滑块通过光电门的时间;5. 两个小球:弹性碰撞;6. 天平:测量质量。
(四)实验操作与注意事项1. 安装好气垫导轨,调整好水平;2. 测量两个小球的质量,记录数据;3. 测量小球的速度,记录数据;4. 进行弹性碰撞,注意碰撞前后需要将小球停在导轨上;5. 测量碰撞后小球的速度,记录数据;6. 重复实验,获取多组数据;7. 分析数据,验证动量守恒定律;8. 实验注意事项:确保气垫导轨水平,避免摩擦力影响;注意保护小球,避免碰撞后小球受到损坏;注意测量准确,避免误差影响实验结果。
(五)课堂讨论与交流1. 讨论实验中可能出现的误差来源;2. 交流实验中遇到的问题及解决方法;3. 分析实验结果,总结实验结论。
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复习:《实验:验证动量守恒定律》教学设计一、教学目标:【知识与技能】1、明确验证动量守恒定律的基本思路;2、掌握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;3、掌握实验数据处理的方法;【过程与方法】1、学习根据实验要求,设计实验,完成气垫导轨实验和斜槽小球碰撞实验的设计方法;2、学习根据实验数据进行处理、归纳、总结的方法。
【情感态度与价值观】1、通过对实验方案的设计,培养学生积极主动思考问题的习惯,并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性。
2、通过对实验数据的记录与处理,培养学生实事求是的科学态度,能使学生灵活地运用科学方法来研究问题,解决问题,提高创新意识。
3、在对实验数据处理、误差处理的过程中合作探究、头脑风暴,提高学生合作探究能力。
4、在对现象规律的语言阐述中,提高了学生的语言表达能力,还体现了各学科之间的联系,可引伸到各事物间的关联性,使自己溶入社会。
【教学重难点】教学重点:验证动量守恒定律的实验探究教学难点:速度的测量方法、实验数据的处理.【教学过程】(一)复习导入:问题1、动量守恒定律的内容是什么?2、动量守恒的条件是什么?(二)讲授新课实验方案一:气垫导轨以为碰撞实验1、实验器材气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等.2、实验步骤(1)测质量:用天平测出滑块的质量.(2)安装:正确安装好气垫导轨.(3)实验:接通电源,利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量;②改变滑块的初速度大小和方向③通过放置橡皮泥、振针、胶布等改变能量损失).(4)验证:一维碰撞中的动量守恒.(5)数据处理1.滑块速度的测量:v =Δx Δt,式中Δx 为滑块挡光片的宽度(仪器说明书上给出,也可直接测量),Δt 为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间.2.验证的表达式:m 1v 1+m 2v 2=m 1v′1+m 2v′2。
(6)注意事项气垫导轨应水平[典例1] 现利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律.在图(a)中,气垫导轨上有A 、B 两个滑块,滑块A 右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B 左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间.实验测得滑块A 的质量m1=0.310 kg ,滑块B 的质量m2=0.108 kg ,遮光片的 宽度d =1.00 cm ;打点计时器所用交流电的频率f =50.0 Hz.将光电门固定在滑块B 的右侧,启动打点计时器,给滑块A 一向右的初速度,使它与B 相碰.碰后光电计时器显示的时间为ΔtB =3.500 ms ,碰撞前后打出的纸带如图(b)所示.实验测得滑块A 的质量m1=0.310 kg ,滑块B 的质量m2=0.108 kg ,遮光片的 宽度d =1.00 cm ;打点计时器所用交流电的频率f =50.0 Hz.将光电门固定在滑块B 的右侧,启动打点计时器,给滑块A 一向右的初速度,使它与B 相碰.碰后光电计时器显示的时间为ΔtB =3.500 ms ,碰撞前后打出的纸带如图(b)所示.(b)若实验允许的相对误差绝对值× 100%最大为5%,本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律?写出运算过程.[解析] 按定义,滑块运动的瞬时速度大小v 为v =Δs Δt ① 式中Δs 为滑块在很短时间Δt 内走过的路程设纸带上打出相邻两点的时间间隔为ΔtA ,则ΔtA =1f=0.02 s ② ΔtA 可视为很短设滑块A 在碰撞前后瞬时速度大小分别为v0、v1.将②式和图给实验数据代入①式得v0=2.00 m/s ③ v1=0.970 m/s ④滑代入题给实验数据得v2=2.86 m/s ⑥设两滑块在碰撞前后的总动量分别为p 和p ′,则p =m1v0⑦ p ′=m1v1+m2v2⑧ 两滑块在碰撞前后总动量相对误差的绝对值为 δp =⎪⎪⎪⎪⎪⎪p -p ′p ×100%⑨ 块B 在碰撞后的速度大小为v2,由①式有 v2=d ΔtB⑤ 联立③④⑥⑦⑧⑨式并代入有关数据,得δp =1.6%<5%⑩因此,本实验在允许的误差范围内验证了动量守恒定律.练习1、某同学利用打点计时器和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验,气垫导轨装置如图甲所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差.(1)下面是实验的主要步骤:①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;②向气垫导轨空腔内通入压缩空气;③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器和弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;⑥先 ,然后 ,让滑块带动纸带一起运动; ⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出较理想的纸带如图乙所示;⑧测得滑块1的质量为310 g ,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g 。
(1)完善实验步骤⑥的内容。
(2)已知打点计时器每隔0.02 s 打一个点,计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为 kg ·m/s ;两滑块相互作用以后系统的总动量为 kg ·m/s(保留三位有效数字).(3)试说明(2)问中两结果不完全相等的主要原因是 。
解析:(1)实验时应先接通打点计时器的电源,再放开滑块1.(2)作用前滑块1的速度v 1=0.20.1m/s =2 m/s ,系统的总动量为0.310 kg ×2 m/s =0.620 kg ·m/s ;作用后滑块1和滑块2具有相同的速度v =0.1680.14m/s =1.2 m/s ,系统的总动量为(0.310 kg +0.205 kg)×1.2 m/s =0.618 kg ·m/s.(3)结果不完全相等的主要原因是纸带与打点计时器的限位孔有摩擦,使实验出现误差. 方案二:在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验1、实验器材光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥.2、实验步骤1.测质量:用天平测出两小车的质量.2.安装:将打点计时器固定在光滑长木板的一端,把纸带穿过打点计时器,连在小车的后面,在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥.3.实验:接通电源,让小车A 运动,小车B 静止,两车碰撞时撞针插入橡皮泥中,把两小车连接成一体运动.4.测速度:通过纸带上两计数点间的距离及时间由v = 算出速度.5.改变条件:改变碰撞条件,重复实验.6.验证:一维碰撞中的动量守恒.(3)数据处理1.小车速度的测量:v =Δt Δv,式中Δx 是纸带上两计数点间的距离,可用刻度尺测量,Δt 为小车经过Δx 的时间,可由打点间隔算出.2.验证的表达式:m 1v 1+m 2v 2=m 1v ′1+m 2v ′。
(4)注意事项1.保证正碰;2.需平衡摩擦力。
[典例2]某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验: 在小车A 的前端粘有橡皮泥, 推动小车A 使之做匀速运动, 然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体, 继续做匀速运动. 他设计的装置如图 (a)所示. 在小车A 后连着纸带, 电磁打点计时器所用电源频率为50 Hz, 长木板下垫着小木片以平衡摩擦力.(1)若已测得打点的纸带如图(b)所示, 并测得各计数点的间距(已标在图上). A 为运动的起点, 则应选________段来计算A 碰撞前的速度, 应选________段来计算A 和B 碰后的共同速度(以上两空选填“AB ”“BC ”“CD ”或“DE ”).(2)已测得小车A 的质量m1=0.4kg, 小车B 的质量m2=0.2kg, 则碰前两小车的总动量大小为________kg ·m/s, 碰后两小车的总动量大小为________kg ·m/s.(计算结果保留三位有效数字)【解析】试题分析:(1)推动小车A 使之做匀速运动,故应该选择点迹均匀的BC 段求解碰前小车A 的速度,A 和B 碰后的共同匀速运动,故选择DE 段求解碰后的速度;(2)碰前小车A 的速度m/s ,A 和B 碰后的共同匀速运动m/s ,碰前两小车的总动量大小为0.420 kg ·m/s ,碰后两小车的总动量大小为kg ·m/s 。
考点:验证动量守恒定律的实验方案三:利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律1、实验器材斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸等.2、实验步骤1.测质量:用天平测出两小球的质量,并选定质量大的小球为入射小球。
2.安装:如图所示安装实验装置.调整固定斜槽使斜槽底端水平。
3.铺纸:白纸在下,复写纸在上且在适当位置铺放好.记下重垂线所指的位置O.4.放球找点:不放被撞小球,每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下,重复10次.用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面.圆心P就是小球落点的平均位置.5.碰撞找点:把被撞小球放在斜槽末端,每次让入射小球从斜槽同一高度自由滚下,使它们发生碰撞,重复实验10次.用步骤4的方法,标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N.如图乙所示.6.验证:连接ON,测量线段OP、OM、ON的长度.将测量数据填入表中。
最后代入 m1·OP =m1·OM+m2·ON,看在误差允许的范围内是否成立。
3、数据处理验证的表达式:m1·OP=m1·OM+m2·ON.3、注意事项1.斜槽末端的切线应水平;2.小球半径应相等;3.被撞小球的质量应小于撞击小球的质量;4.每次都应让小球从同一高度由静止滚下。
[典例3]如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.(1)实验中直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但可以通过仅测量(填选项前的符号)间接地解决这个问题。
A.小球开始释放高度hB.小球抛出点距地面的高度HC.小球做平抛运动的射程(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S 位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP.然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复. 接下来要完成的必要步骤是。