验证动量守恒定律的教学设计
教学设计1:1.4 实验:验证动量守恒定律
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1.4 实验:验证动量守恒定律【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。
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:研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒本案例中,我们利用气垫导轨来减小摩擦力,利用光电计时器测量滑块碰撞前后的速度。
实验装置如图所示,可以通过在滑块上添加已知质量的物块来改变碰撞物体的质量。
本实验可以研究以下几种情况:①选取两个质量不同的滑块,在两个滑块相互碰撞的端面装上弹性碰撞架,滑块碰撞后随即分开。
②在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥,碰撞时撞针插入橡皮泥中,使两个滑块连成一体运动。
如果在两个滑块的碰撞端分别贴上尼龙拉扣,碰撞时它们也会连成一体。
③原来连在一起的两个物体,由于相互之间具有排斥的力而分开,这也可视为一种碰撞。
这种情况可以通过下面的方式实现。
动量守恒定律教案优秀6篇
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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。
利用实验探究动量守恒定律的教学设计方案
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05
实验数据分析与结论
实验数据收集与整理
在实验过程中,需要记录每一 次碰撞前后物体的质量和速度 。
数据记录应该包括每次实验的 初始条件,如物体的质量、速 度、碰撞角度等。
为了确保数据的准确性和可靠 性,建议进行多次实验并记录 每次实验的结果。
数据处理与分析方法
对收集到的实验数据进行整理, 计算出每次碰撞前后的动量和动
能。
利用图表等方式展示实验数据, 便于观察和分析数据的变化趋势
。
通过比较碰撞前后的动量和动能 ,分析动量是否守恒以及动能的
转化情况。
实验结论与动量守恒定律的验证
根据实验数据分析结果,得出动量守 恒定律在实验中的验证情况。
如果实验数据与理论预测存在偏差, 需要进一步分析原因并进行讨论。
如果实验数据显示动量在碰撞前后保 持不变,则验证了动量守恒定律的正 确性。
对未来教学的建议与展望
01 02
加强实验教学
通过实验探究物理规律,可以帮助学生深入理解物理概念和原理,提高 实践能力和创新能力。未来教学中应继续加强实验教学环节,提供更多 动手实践的机会。
拓展应用领域
动量守恒定律在各个领域都有广泛的应用,未来教学中可以引入更多实 际案例,让学生了解动量守恒定律在实际问题中的应用价值。
引导发现
通过实验演示和数据分析 ,引导学生发现动量守恒 定律的存在和重要性。
启发思考
通过提问、讨论等方式, 启发学生思考动量守恒定 律的物理意义和应用价值 。
探究式学习在实验教学中的实践
01
02
03
04
提出问题
鼓励学生提出与动量守恒定律 相关的问题,培养学生的问题
意识和探究欲望。
设计实验
动量守恒定律教学设计一等奖
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动量守恒定律教学设计一等奖方案如下:一、教学目标1. 知识与技能:理解动量守恒定律的确切含义和表达式;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;掌握实验数据处理的方法。
2. 过程与方法:通过实验和探究,引导学生在研究过程中主动获取知识,积极思维,同时在过程中培养学生严谨治学的思维习惯;学习根据实验要求,设计实验,完成某种规律的探究方法;学习根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法。
3. 情感、态度与价值:培养学生探究物理规律的热情和兴趣,提高团队协作能力。
二、教学重难点1. 动量守恒的条件和适用范围。
2. 如何引导学生通过实验探究动量守恒定律。
三、教学过程1. 导入:利用反冲小车进行小组比赛,引导学生观察小车的运动规律,提出动量守恒的概念。
2. 实验探究:让学生分组进行实验,测量两个物体碰撞前后的速度,并记录数据。
引导学生分析数据,发现规律。
3. 规律总结:根据实验数据,总结出动量守恒定律的表达式,并理解其含义和应用范围。
4. 实例分析:通过实例分析,让学生进一步理解动量守恒定律的应用。
5. 课堂小结:总结动量守恒定律的探究过程和结论,强调其在物理学中的重要地位。
四、教学评价1. 评价方式:采用过程评价和结果评价相结合的方式,注重学生的参与度和探究能力。
2. 评价内容:学生对动量守恒定律的理解和应用能力;实验探究过程中的表现;团队协作能力和探究精神等。
3. 评价标准:学生对动量守恒定律的掌握程度;实验数据的准确性和分析能力;解决问题的能力和创新思维等。
五、教学反思1. 反思教学内容和方法是否符合学生的认知规律和发展需要,是否有利于培养学生的科学素养和实践能力。
2. 反思教学过程中是否存在不足之处,如何改进和完善教学设计和实施过程。
3. 思考如何进一步优化动量守恒定律的教学设计,提高教学效果和学生的参与度。
《探究动量守恒定律》 教学设计
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《探究动量守恒定律》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标(1)理解动量守恒定律的内容及表达式。
(2)知道动量守恒定律的适用条件和适用范围。
(3)能用动量守恒定律解决简单的实际问题。
2、过程与方法目标(1)通过实验探究,培养学生的观察能力、动手能力和分析归纳能力。
(2)经历理论推导过程,提高学生的逻辑思维能力和理论联系实际的能力。
3、情感态度与价值观目标(1)培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。
(2)激发学生学习物理的兴趣,增强学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学重难点1、教学重点(1)动量守恒定律的内容和表达式。
(2)动量守恒定律的适用条件。
2、教学难点(1)动量守恒定律的推导过程。
(2)用动量守恒定律解决实际问题时的思路和方法。
三、教学方法1、实验探究法通过实验,让学生直观地观察和感受动量守恒的现象,从而引出动量守恒定律。
2、理论推导法引导学生从牛顿运动定律出发,推导动量守恒定律,加深学生对定律的理解。
3、讨论法组织学生讨论动量守恒定律的适用条件和应用实例,培养学生的思维能力和合作精神。
4、练习法通过课堂练习和课后作业,让学生巩固所学知识,提高应用动量守恒定律解决问题的能力。
四、教学过程1、导入新课(1)播放一段碰撞的视频,如台球碰撞、汽车碰撞等,引导学生观察碰撞前后物体的运动状态变化。
(2)提出问题:在碰撞过程中,物体的速度发生了变化,那么它们的动量是否也发生了变化?如果是,这种变化有什么规律呢?2、实验探究(1)实验装置介绍实验装置,如气垫导轨、滑块、光电门等。
(2)实验步骤①将两个质量不同的滑块放在气垫导轨上,使它们相向运动,碰撞前分别测量它们的速度。
②让两个滑块碰撞,碰撞后再次测量它们的速度。
③改变滑块的质量和初始速度,重复实验。
(3)实验数据记录与分析学生记录实验数据,计算碰撞前后两个滑块的动量之和,观察动量之和是否保持不变。
(4)得出结论通过实验数据分析,得出在碰撞过程中,两个滑块组成的系统动量守恒的结论。
动量守恒定律教案
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动量守恒定律教案动量动量守恒定律教案篇一碰撞中的动量守恒1、实验目的、原理(1)实验目的运用平抛运动的知识分析、研究碰撞过程中相互作用的物体系动量守恒(2)实验原理(a)因小球从斜槽上滚下后做平抛运动,由平抛运动知识可知,只要小球下落的高度相同,在落地前运动的时间就相同,若用飞行时间作时间单位,小球的水平速度在数值上就等于小球飞出的水平距离。
(b)设入射球、被碰球的质量分别为m1、m2,则入射球碰撞前动量为(被碰球静止)p1=m1v1①设碰撞后m1,m2的速度分别为v’1、v’2,则碰撞后系统总动量为p2=mlV’1+m2v’2②只要测出小球的质量及两球碰撞前后飞出的水平距离,代入①、②两式就可研究动量守恒。
2、买验器材斜槽,两个大小相同而质量不等的小钢球,天平,刻度尺,重锤线,白纸,复写纸,三角板,圆规。
3、实验步骤及安装调试(1)用天平测出两个小球的质量ml、m2.(2)按图5—29所示安装、调节好实验装置,使斜槽末端切线水平,将被碰小球放在斜槽末端前小支柱上,入射球放在斜槽末端,调节支柱,使两小球相碰时处于同一水平高度,且在碰撞瞬间入射球与被碰球的球心连线与斜槽末端的切线平行,以确保正碰后两小球均作平抛运动。
(3)在水平地面上依次铺放白纸和复写纸。
(4)在白纸上记下重锤线所指的位置O,它表示入射球m1碰撞前的位置,如图5—30所示。
(5)移去被碰球m2,让入射球从斜槽上同一高度滚下,重复10次左右,用圆规画尽可能小的圆将所有的小球落点圈在里面,其圆心即为人射球不发生碰撞情况下的落点的平均位置P,如图5—31所示。
(6)将被碰小球放在小支柱上,让入射球从同一高度滚下,使它们发生正碰,重复10次左右,同理求出入射小球落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N.(7)过O、N作一直线,取O0’=2r(r为小球的半径,可用刻度尺和三角板测量小球直径计算厂),则O’即为被碰小球碰撞前的球心的位置(即投影位置)。
1.4用平抛运动方法验证动量守恒定律++教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版2019
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用平抛运动方法验证动量守恒定律一、使用教材:人教版《普通高中物理课程标准(2020 年版)》选择性必修第一册第一章第四节二、实验器材:平抛演示仪、质量不同等径的钢球和玻璃球、托盘天平、刻度尺、圆规、白纸、复写纸三、实验设计:用平抛演示仪实现钢球和玻璃球的碰撞来验证动量守恒定律(本节课采用教材所示的“参考案例二”进行演示实验)四、实验创新点:高中物理实验的瓶颈就是学生动手能力差,带去实验室完成实验耗时耗力,而教师课堂演示实验时,往往对实验的效果无法让所有的学生都能清晰的观察。
所以本实验采用教师在实验室里提前做好实验,运用手机的录像功能(能熟练掌握视频编辑、特效功能效果更好),将实验的要点和相关细节清晰的展现在学生眼前(教室里都有大屏多媒体可供观看)。
五、实验不足和改进:1、实验室的平抛演示仪小球会直接落在落点槽里,对于斜槽末端垂足和落点的记录非常模糊,将仪器改成直接落到水平面内,能解决上述问题;2、实验要求依次铺上白纸和复写纸,改为在落点附近铺上适当大小的复写纸,可以有效避免小球的二次弹跳产生落点对数据采集的影响。
六、实验原理及设计思路1、实验原理利用平抛运动完成对速度的测量2、实验思路本实验源于验证性实验,与过去的教材相比,本章教材变化较大,动量守恒定律不再是由实验探究得出的结果,而是变成了由牛顿运动定律推导得出,因此对于实验的结果有了大概的预知,所以利用实验室的简易器材完成小实验,体会大规律和物理实验的基本方法。
让学生了解物理来源于生活,物理实验并非那么高不可攀。
七、教材分析“验证动量守恒定律”是一验证性实验,旨在加深学生对所学动量守恒定律的理解,通过重复前人的发现,认识建立物理定律的过程,使学生懂得物理规律是一种客观存在。
在该实验的教学中应着重于引导学生明确怎样控制规律成立的适用条件。
学生实验的教学应立足于培养学生良好的实验素质,希望通过学生实验的教学,使学生不仅会做实验而且会研究实验.八、教学目标:1、通过对实验方案的设计,养成积极主动思考问题的习惯,并锻炼思考的全面性、准确性与逻辑性;2、通过对实验数据的记录与处理,培养实事求是的科学态度,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、在对实验数据的获取过程中,形成乐于合作探究意识。
《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
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《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。
实验:验证动量守恒定律教学设计-高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
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第一章动量守恒定律实验:验证动量守恒定律一、教学内容分析《实验:验证动量守恒定律》是《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》选择性必修一模块中“动量与动量守恒定律”主题下的内容。
“验证动量守恒定律”是一验证性实验,旨在加深学生对所学动揖守恒定律的理解,通过重复前人的发现,认识建立物理定律的过程,使学生懂得物理规律是一种客观存在.在该实验的教学中应着重千引导学生明确怎样控制规律成立的适用条件.学生实验的教学应立足于培养学生良好的实验素质,希望通过学生实验的教学,使学生不仅会做实验而且会研究实验.二、学情分析学生学习了动量守恒定律,熟悉在各种情境下运用动量守恒定律解决问题,知道动量守恒定律的条件,这些知识帮助学生分析动量是否守恒,为学生设计实验方案提供启发。
学生独立设计实验方案能力较差,对实验方案缺乏全面分析,实验操作、数据获取、数据处理能力有待进一步提升。
三、教学目标1.学生知道验证动量守恒定律的物理思想。
2.学生能设计实验方案,根据实验原理选择器材,调整实验仪器。
3.学生规范进行实验操作,获取、处理实验数据,得出实验结论。
4.学生知道误差来源和产生的原因,知道减小误差的方法。
四、教学重难点教学重点:分析处理实验数据,根据实验数据验证动量守恒定律。
教学难点:设计验证动量守恒定律的实验方案教学方法:讲授法、启发式教学、讨论法五、教学过程师:动量守恒定律的建立以大量实验事实为基础,是自然界中的一条基本守恒定律。
本节课通过实验验证动量守恒定律的正确性。
师生回顾动量守恒定律内容:系统不受外力或受到的外力矢量和始终为零,系统的动量守恒。
1.实验原理问题1:根据动量守恒定律表达式,需要测量哪些物理量?如何测量?生:需要测量物体质量m1、m2,质量由天平测量。
物体碰撞前、后的速度需要测量。
师:速度测量方法有哪些?生:使用打点计时器或气垫导轨。
师:它们测量速度的原理是什么?生:用极短时间内的平均速度代替瞬时速度。
高中物理《动量守恒定律》教学设计【优秀3篇】
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高中物理《动量守恒定律》教学设计【优秀3篇】高中物理教学设计篇一一、内容人教版普通高中课程标准试验教科书物理必修2第六章第4节《万有引力理论的成就》二、教学分析1.教材分析本节课是《万有引力定律》之后的一节,内容是万有引力在天文学上的应用。
教材主要安排了“科学真是迷人”、“计算天体质量”和“发现未知天体”三个标题性内容。
学生通过这一节课的学习,一方面对万有引力的应用有所熟悉,另一方面通过卡文迪许“称量地球的质量”和海王星的发现,促进学生对物理学史的学习,并借此对学生进行情感、态度、价值观的学习。
2.教学过程概述本节课从宇宙中具有共同特点的几幅图片入手,对万有引力提供天体圆周运动的向心力进行了复习引入万有引力在天体运动中有什么应用呢?接下来,通过“假设你成为了一名宇航员,驾驶宇宙飞船。
发现前方未知天体”,围绕“你有什么办法可以测出该天体的质量吗”全面展开教学。
密度的计算以及海王星的发现自然过渡和涉及。
在教材的处理上,既立足于教材,但不被教科书所限制,除了介绍教科书中重要的基本内容外,关注科技新进展和我国天文观测技术的发展,时代气息浓厚,反映课改精神,着力于培养学生的科学素养。
三、教学目标1.知识与技能(1)通过“计算天体质量”的学习,学会估算中数据的近似处理办法,学会运用万有引力定律计算天体的质量;(2)通过“发现未知天体”,“成功预测彗星的回归”等内容的学习,了解万有引力定律在天文学上的重要应用。
2.过程与方法运用万有引力定律计算天体质量,体验运用万有引力解决问题的基本思路和方法。
3.情感、态度、价值观(1)通过“发现未知天体”、“成功预测彗星的回归”的学习,体会科学定律在人类探索未知世界的作用;(2)通过了解我国天文观测技术的发展,激发学习的兴趣,养成热爱科学的情感。
四、教学重点1.中心天体质量的计算;2.“称量地球的质量”和海王星的发现,加强物理学史的教学。
五、教学准备实验器材、PPT课件等多媒体教学设备六、教学过程(一)、图片欣赏复习引入通过几张宇宙图片的欣赏,学生体验宇宙中螺旋的共同特点,万有引力提供向心力是天体都遵循的规律。
动量守恒定律教案(5篇)
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动量守恒定律教案(5篇)动量守恒定律教案(5篇)动量守恒定律教案范文第1篇通过对化学反应中反应物及生成物质量的试验测定,使同学理解质量守恒定律的含义及守恒的缘由;依据质量守恒定律能解释一些简洁的试验事实,能推想物质的组成。
力量目标提高同学试验、思维力量,初步培育同学应用试验的方法来定量讨论问题和分析问题的力量。
情感目标通过对试验现象的观看、记录、分析,学会由感性到理性、由个别到一般的讨论问题的科学方法,培育同学严谨求实、勇于探究的科学品质及合作精神;使同学熟悉永恒运动变化的物质,即不能凭空产生,也不能凭空消逝的道理。
渗透物质不灭定律的辩证唯物主义的观点。
教学建议教材分析质量守恒定律是学校化学的重要定律,教材从提出在化学反应中反应物的质量同生成物的质量之间存在什么关系入手,从观看白磷燃烧和氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应前后物质的质量关系动身,通过思索去“发觉”质量守恒定律,而不是去死记硬背规律。
这样同学简单接受。
在此基础上,提出问题“为什么物质在发生化学反应前后各物质的质量总和相等呢?”引导同学从化学反应的实质上去熟悉质量守恒定律。
在化学反应中,只是原子间的重新组合,使反应物变成生成物,变化前后,原子的种类和个数并没有变化,所以,反应前后各物质的质量总和必定相等。
同时也为化学方程式的学习奠定了基础。
教法建议引导同学从关注化学反应前后"质"的变化,转移到思索反应前后"量"的问题上,教学可进行如下设计:1.创设问题情境,同学自己发觉问题同学的学习是一个主动的学习过程,老师应当实行"自我发觉的方法来进行教学"。
可首先投影前面学过的化学反应文字表达式,然后提问:对于化学反应你知道了什么?同学各抒己见,最终把问题聚焦在化学反应前后质量是否发生变化上。
这时老师不失相宜的提出讨论主题:通过试验来探究化学反应前后质量是否发生变化,同学的学习热忱和爱好被最大限度地调动起来,使同学进入主动学习状态。
动量守恒定律教学设计(共6篇)
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动量守恒定律教学设计(共6篇)第1篇:动量守恒定律教学设计《动量守恒定律》教学设计物理组梁永一、教材分析地位与作用本节课的内容是全日制普通高级中学物理第二册(人教版)第一章第三节。
本节讲述动量守恒定律,它既是本章的核心内容,也是整个高中物理的重点内容。
它是在学生学习了动量、冲量和动量定理之后,以动量定理为基础,研究有相互作用的系统在不受外力或所受合外力等于零时所遵循的规律。
它是动量定理的深化和延伸,且它的适用范围十分广泛。
动量守恒定律是高中物理阶段继牛顿运动定律、动能定理以及机械能守恒定律之后的又一重要的解决问题的基本工具。
动量守恒定律对于宏观物体低速运动适用,对于微观物体高速运动同样适用;不仅适用于两个物体组成的系统,也适用于多个物体组成的系统。
因此,动量守恒定律不仅在动力学领域有很大的应用,在日后的物理学领域如原子物理等方面都有着广泛的应用,为解决物理问题的几大主要方法之一。
因此,动量守恒定律在教学当中有着非常重要的地位。
二、学情分析学生在前面的学习当中已经掌握了动量、冲量的相关知识,在学习了动量定理之后,对于研究对象为一个物体的相关现象已经能够做出比较准确的解释,并且学生已经初步具备了动量的观念,为以相对较为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上的准备。
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。
学生在前期的学习和实践当中已经具备了一定的分析能力,为动量守恒定律的推导做好了能力上的准备。
从实验导入,激发学生求知欲,对于这部分的相关知识,学生具备了一定的主动学习意识。
三、教学目标、重点、难点、关键(一)教学目标1.知识与技能:理解动量守恒定律的确切含义和表达式,能用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律,掌握动量守恒定律的适用条件。
2.过程与方法:分析、推导并应用动量守恒定律3.情感态度与价值观:培养学生实事求是的科学态度和严谨务实的学习方法。
第4节 实验:验证动量守恒定律 教学设计
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第4节实验:验证动量守恒定律一、实验目的验证碰撞中的动量守恒.二、实验原理在一维碰撞中,测出物体的质量m和碰撞前、后物体的速度v、v′,算出碰撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p′=m1v1′+m2v2′,看碰撞前后动量是否相等.三、实验器材方案一研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒气垫导轨、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.方案二研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒斜槽、大小相等质量不同的小球两个、重垂线、白纸、复写纸、天平、刻度尺、圆规、三角板.四、实验步骤方案一研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒(1)测质量:用天平测出滑块质量.(2)安装:正确安装好气垫导轨,如图所示.(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).(4)验证:一维碰撞中的动量守恒.方案二研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒(1)先用天平测出入射小球、被碰小球质量m1、m2.(2)按如图所示安装好实验装置,将斜槽固定在桌边,使槽的末端点切线水平,调节实验装置使两小球碰撞时处于同一水平高度,且碰撞瞬间入射小球与被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行,以确保两小球正碰后的速度方向水平.(3)在地上铺一张白纸,在白纸上铺放复写纸.(4)在白纸上记下重垂线所指的位置O,它表示入射小球碰前的位置.(5)先不放被碰小球,让入射小球从斜槽上同一高度处滚下,重复10次,用圆规画尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,圆心就是入射小球发生碰撞前的落地点P.(6)把被碰小球放在斜槽的末端,让入射小球从同一高度滚下,使它们发生正碰,重复10次,从上一步骤求出入射小球落地点的平均位置M和被碰小球落地点的平均位置N.(7)过O和N在纸上作一直线.(8)用刻度尺量出线段OM、OP、ON的长度.热点一对实验原理与操作的考查【例1】在实验室里为了验证动量守恒定律,一般采用如图甲、乙所示的两种装置:(1)若入射小球质量为m1,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2,则________.A.m1>m2,r1>r2B.m1>m2,r1<r2C.m1>m2,r1=r2D.m1<m2,r1=r2(2)若采用图乙所示装置进行实验,以下所提供的测量工具中一定需要的是________.A.直尺B.游标卡尺C.天平D.弹簧测力计E.秒表(3)设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,则在用图甲所示装置进行实验时(P为碰前入射小球落点的平均位置),所得“验证动量守恒定律”的结论为__________________.(用装置图中的字母表示)[解析](1)为防止反弹造成入射小球返回斜槽,要求入射小球质量大于被碰小球质量,即m1>m2;为使入射小球与被碰小球发生对心碰撞,要求两小球半径相同,故C正确.(2)设入射小球为a,被碰小球为b,a球碰前的速度为v1,a、b相碰后的速度分别为v1′、v2′.由于两球都从同一高度做平抛运动,当以运动时间为一个计时单位时,可以用它们平抛的水平位移表示碰撞前后的速度.因此,需验证的动量守恒关系m1v1=m1v1′+m2v2′可表示为m1x1=m1x1′+m2x2′.所以需要直尺、天平,而无须弹簧测力计、秒表.由于题中两个小球都可认为是从槽口开始做平抛运动的,两球的半径不必测量,故无须游标卡尺.(3)得出验证动量守恒定律的结论应为m1·OP=m1·OM+m2·O′N.[答案](1)C(2)AC(3)m1·OP=m1·OM+m2·O′N[针对训练1]某同学用如图所示的实验装置验证动量守恒定律.(1)若入射小球的质量为m1、半径为r1,被碰小球的质量为m2、半径为r2,则要求m1________ m2,r1________ r2.(均选填“>”“<”或“=”)(2)为完成本实验,需要的测量工具有____________________________.(填选项前的字母)A.弹簧测力计B.刻度尺C.天平D.打点计时器(3)若关系式_______________________________________________(用m1、m2及图中的字母表示)成立,则表示碰撞过程中动量守恒.解析:(1)为了保证碰后两球都向前运动,且发生正碰,所以m1>m2,r1=r2.(2)为了完成实验,由动量守恒定律可得m1v0=m1v1+m2v2,所以需要测量两球质量,需要用天平,要测量碰撞前后的速度,需要测量长度,所以也需要刻度尺,A、D错误,B、C正确.(3)由动量守恒定律可得m1v0=m1v1+m2v2又因为小球竖直方向的高度相同,所以小球运行的时间相等,即可得m1·OP =m1·OM+m2·ON.答案:(1)>=(2)BC(3)m1·OP=m1·OM+m2·ON热点二对实验步骤及数据处理的考查【例2】某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验;气垫导轨装置如图所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成.(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向气垫导轨通入压缩空气;③接通光电计时器;④把滑块2静止放在气垫导轨的中间;⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;⑥释放滑块1,滑块1通过光电门1后与左侧固定弹簧的滑块2碰撞,碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2,两滑块通过光电门2后依次被制动;⑦读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为:滑块1通过光电门1的挡光时间Δt 1=10.01 ms ,通过光电门2的挡光时间Δt 2=49.99 ms ,滑块2通过光电门2的挡光时间Δt 3=8.35 ms ;⑧测出挡光片的宽度d =5 mm ,测得滑块1的质量为m 1=300 g ,滑块2(包括弹簧)的质量为m 2=200 g ;(2)数据处理与实验结论:①实验中气垫导轨的作用是:a ._______________________________________________________________;b ._____________________________________________________________. ②碰撞前滑块1的速度v 1为________ m/s ;碰撞后滑块1的速度v 2为________ m/s ,滑块2的速度v 3为________ m/s ;(结果保留2位有效数字)③在误差允许的范围内,通过本实验,同学们可以探究出哪些物理量是不变的?通过对实验数据的分析说明理由.(至少回答2个不变量)a ._______________________________________________________________;b ._____________________________________________________________.[解析] (2)①a.大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差.b .保证两个滑块的碰撞是一维的.②滑块1碰撞之前的速度v 1=d Δt 1=5×10-310.01×10-3m/s ≈0.50 m/s ; 滑块1碰撞之后的速度v 2=d Δt 2=5×10-349.99×10-3m/s ≈0.10 m/s ; 滑块2碰撞后的速度v 3=d Δt 3=5×10-38.35×10-3m/s ≈0.60 m/s. ③a.系统碰撞前后总动量不变.原因:系统碰撞之前的动量m 1v 1=0.15 kg·m/s ,系统碰撞之后的动量m 1v 2+m 2v 3=0.15 kg·m/s.b .碰撞前后总动能不变.原因:碰撞前的总动能E k1=m 1v 212=0.037 5 J ,碰撞之后的总动能E k2=m 1v 222+m 2v 232=0.037 5 J ,所以碰撞前后总动能相等.[答案] (2)①a.大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差 b .保证两个滑块的碰撞是一维的②0.50 0.10 0.60③a.碰撞前后总动量不变,理由见解析b .碰撞前后总动能不变,理由见解析[针对训练2] 利用气垫导轨通过闪光照相进行“验证动量守恒定律”的实验.(1)实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小和很大等各种情况,若要求碰撞时动能损失最大,应选图甲中的________(选填“a”或“b”),若要求碰撞动能损失最小,则应选图甲中的________(选填“a”或“b”).(图a 两滑块分别装有弹性圈,图b 两滑块分别装有撞针和橡皮泥)(2)某次实验时碰撞前B 滑块静止,A 滑块匀速向B 滑块运动并发生碰撞,利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图乙所示.已知相邻两次闪光的时间间隔为T ,在这4次闪光的过程中,A 、B 两滑块均在0~80 cm 范围内,且第1次闪光时,滑块A 恰好位于x =10 cm 处.若A 、B 两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短,均可忽略不计,则可知碰撞发生在第1次闪光后的________时刻,A 、B 两滑块质量比m A ∶m B =________.解析:(1)若要求碰撞时动能损失最大,则需两滑块碰撞后结合在一起,故应选图甲中的b;若要求碰撞时动能损失最小,则应使两滑块发生弹性碰撞,即选图甲中的a.(2)由图乙可知,第1次闪光时,滑块A恰好位于x=10 cm 处,第2次A 在x=30 cm处,第3次A在x=50 cm 处,碰撞在x=60 cm处.从第3次闪光到碰撞的时间为T2,则可知碰撞发生在第1次闪光后的2.5T时刻.设碰前A的速度为v,则碰后A的速度为v2,B的速度为v,向右为正方向,根据动量守恒定律可得m A v=-m A·v2+m B·v,解得m Am B=23.答案:(1)b a(2)2.5T2∶3热点三创新实验【例3】某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验:在小车甲的前端粘有橡皮泥,推动小车甲使之做匀速直线运动.然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体,而后两车继续做匀速直线运动,他设计的具体装置如图1所示.在小车甲后连着纸带,打点计时器的打点频率为50 Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.,图1)(1)若已得到打点纸带如图2所示,并测得各计数点间距并标在纸带上,A为运动起始的第一点,则应选__________________段计算小车甲的碰前速度,应选__________段来计算小车甲和乙碰后的共同速度(以上两空均选填“AB”“BC”“CD”或“DE”).,图2)(2)已测得小车甲的质量m甲=0.40 kg,小车乙的质量m乙=0.20 kg,由以上测量结果,可得碰前m甲v甲+m乙v乙=________kg·m/s;碰后m甲v甲′+m乙v乙′=________kg·m/s.(3)通过计算得出的结论是______________________________.[解析](1)观察打点计时器打出的纸带,点迹均匀的阶段BC应为小车甲与乙碰前的阶段,CD段点迹不均匀,故CD应为碰撞阶段,甲、乙碰撞后一起匀速直线运动,打出间距均匀的点,故应选DE段计算碰后共同的速度.(2)v甲=x BCΔt=1.05 m/s,v′=x DEΔt=0.695 m/sm甲v甲+m乙v乙=0.420 kg·m/s碰后,m甲v甲′+m乙v乙′=(m甲+m乙)v′=0.60×0.695 kg·m/s=0.417 kg·m/s.(3)在误差允许范围内,碰撞前后两个小车的动量守恒.[答案](1)BC DE(2)0.4200.417(3)在误差允许范围内,碰撞前后两个小车的动量守恒[针对训练3]某同学用如图所示的装置“验证动量守恒定律”.实验前,用水平仪先将光滑操作台的台面调为水平.其实验步骤如下:A.用天平测出滑块A、B的质量m A、m B;B.用细线将滑块A、B连接,使A、B间的轻弹簧处于压缩状态;C.剪断细线,滑块A、B离开弹簧后,均沿光滑操作台的台面运动,最后都滑落台面,记录A、B滑块的落地点P1、P2;D.用刻度尺测出水平地面的落地点P1、P2距操作台边缘的水平距离x1、x2;E.用刻度尺测出操作台面距水平地面的高度h;F.查得当地的重力加速度大小为g.根据其实验步骤,回答下列问题:(1)如果滑块A、B组成的系统水平方向动量守恒,须满足的关系是____________________________________________________________________ ______________________________________________(用测量量表示).(2)如果滑块A、B组成的系统水平动量守恒,则在步骤D中,若测量出x1>x2,那么A、B的质量关系m A________(选填“>”“=”或“<”)m B.(3)该装置也可以验证机械能守恒定律.已知剪断细线前,弹簧的弹性势能为E.如果滑块A、B和弹簧组成的系统机械能守恒,须满足的关系是________(用测量量表示).解析:(1)取滑块A的初速度方向为正方向,两滑块质量和平抛初速度分别为m A、m B、v1、v2,平抛运动的水平位移分别为x1、x2,平抛运动的时间为t.根据动量守恒定律得,0=m A v1-m B v2,又v1=x1t ,v2=x2t,代入得到m A x1=m B x2.(2)因为m A x1=m B x2,若x1>x2,所以m A<m B.(3)根据机械能守恒定律,弹簧处于压缩状态时的弹性势能等于两滑块弹出时的动能,所以E=12m A v 21+12m B v22,由h=12gt2,可以得到t=2h g,所以v1=x1t=x12hg ,v2=x2t=x22hg,代入上式后得E=g4h()m A x21+m B x22.答案:(1)m A x1=m B x2(2)<(3)E=g4h()m A x21+m2B x2(建议用时:25分钟)[基础巩固练]1.某实验小组采用如图所示的实验装置做“验证动量守恒定律”实验.在水平桌面上放置气垫导轨,导轨上安装光电计时器1和光电计时器2,带有遮光片的滑块A 、B 的质量分别为m A 、m B ,两遮光片沿运动方向的宽度均为d .实验过程如下:①调节气垫导轨成水平状态;②轻推滑块A ,测得滑块A 通过光电计时器1的遮光时间为t 1;③滑块A 与滑块B 相碰后,滑块B 和滑块A 先后经过光电计时器2的遮光时间分别为t 2和t 3.(1)实验中为确保两滑块碰撞后滑块A 不反向运动,则m A 、m B 应满足的关系为m A ________(选填“大于”“等于”或“小于”)m B .(2)碰前滑块A 的速度大小为______________________________.(3)利用题中所给物理量的符号表示动量守恒定律成立的式子为__________________________________________________________.解析:(1)滑块A 和滑块B 发生碰撞,用质量大的滑块A 碰质量小的滑块B ,则不会发生反弹,所以m A >m B .(2)滑块经过光电计时器时挡住光的时间极短,则平均速度可近似替代滑块的瞬时速度,则碰前滑块A 的速度为v A =d t 1. (3)碰后滑块A 的速度v A ′=d t 3碰后滑块B 的速度v B ′=d t 2由动量守恒定律得m A v A =m A v A ′+m B v B ′化简可得m A t 1=m A t 3+m B t 2. 答案:(1)大于 (2)d t 1 (3)m A t 1=m A t 3+m B t 22.如图是用来验证动量守恒的实验装置,弹性球1用细线悬挂于O 点,O 点下方桌子的边缘有一竖直立柱.实验时,调节悬点,使弹性球1静止时恰与立柱上的球2右端接触且两球等高.将球1拉到A 点,并使之静止,同时把球2放在立柱上.释放球1,当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞,碰后球1向左最远可摆到B点,球2落到水平地面上的C点.测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒.现已测出A点离水平桌面的距离为a、B点离水平桌面的距离为b、C点与桌子边沿间的水平距离为c.(1)还需要测量的量是__________________、__________________和__________________.(2)根据测量的数据,该实验中动量守恒的表达式为______________________________________.(忽略小球的大小)解析:(1)要验证动量守恒必须知道两球碰撞前后的动量变化,根据弹性球1碰撞前后的高度a和b,由机械能守恒可以求出碰撞前后的速度,故只要再测量弹性球1的质量m1,就能求出弹性球1的动量变化;根据平抛运动的规律只要测出立柱高h和桌面离水平地面的高度h0就可以求出弹性球2碰撞前后的速度变化,故只要测量弹性球2的质量m2和立柱高h、桌面离水平地面的高度h0就能求出弹性球2的动量变化.(2)根据(1)的解析可以写出动量守恒的方程2m1a-h=2m1b-h+m2ch0+h.答案:(1)弹性球1、2的质量m1、m2立柱高h桌面离水平地面的高度h0(2)2m1a-h=2m1b-h+m2ch0+h[综合提升练]3.用如图所示的装置验证动量守恒定律.质量为m A的钢球A用细线悬挂于O点,质量为m B的钢球B放在离地面高度为h的小支柱N上,O点到A球球心的距离为l,使悬线在A球释放前张紧,且线与竖直线的夹角为α,A球释放后摆到最低点时恰好与B球正碰,碰撞后A球把轻质指针OC由竖直位置推移到与竖直线夹角β处,B球落到地面上,地面上铺一张盖有复写纸的白纸D.保持α不变,多次重复上述实验,白纸上记录了多个B球的落点.已知重力加速度为g.(1)为了验证两球碰撞过程动量守恒,除了测量质量m A、m B,夹角α、β,高度h的数据外,还应测量____________、____________等物理量.(2)用测量到的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量分别为:p A=____________,p A′=______________,p B=____________,p B′=__________.解析:(1)实验过程中需要求出两小球碰撞前后的动量,因此需要知道小球的质量与速度,小球的速度可以由动能定理与平抛运动知识求得,因此该实验需要测量的物理量有:小球的质量m A、m B,倾角α与β,球B飞出时的高度h,线长l,水平位移s.(2)小球A下摆过程只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律得m A gl(1-cos α)=12m A v 2A-0解得v A=2gl(1-cos α),则p A=m A v A=m A2gl(1-cos α)小球A与小球B碰撞后继续运动,A碰后到达最左端,机械能守恒,由机械能守恒定律得-m A gl(1-cos β)=0-12m A v A′2解得v A′=2gl(1-cos β)故p A′=m A v A′=m A2gl(1-cos β),碰撞前B球动量为0,碰撞后B球做平抛运动,水平方向s=v B′t,竖直方向h=12gt2,解得v B′=s g2h,则碰后B球的动量p B′=m B v B′=m B s g2h.答案:(1)水平位移s线长l(2)m A2gl(1-cos α)m A2gl(1-cos β)0m B s g 2h。
《第一章 4 实验_验证动量守恒定律》教学设计
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《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观点和原理。
2. 学会应用实验器械,进行动量守恒定律的验证实验。
3. 通过实验,理解和掌握动量守恒定律在物理中的应用。
二、教学重难点1. 教学重点:动量守恒定律的实验操作、数据收集、分析和总结。
2. 教学难点:实验中可能出现的误差和异常情况,以及如何处理和分析这些数据。
三、教学准备1. 准备所需实验器械:包括质量测量仪、小球、挡板、尺子等。
2. 提前进行实验操作的模拟和演示,让学生了解实验步骤和注意事项。
3. 准备好实验报告表格,以及引导学生在实验后进行数据分析和讨论的问题。
4. 提前安排学生进行小组讨论,预习实验操作步骤,确保实验顺利进行。
5. 在课前复习相关知识,包括动量守恒定律的观点、实验原理等。
四、教学过程:1. 引入新课:起首通过一些生活实例引导学生认识到动量守恒定律在平时生活中的应用,如物体碰撞、投掷物体等。
然后介绍实验的目标和原理,让学生了解实验的意义和目标。
设计互动环节:让学生参与投掷小球、碰撞物体等小实验,激发他们的学习兴趣和参与度。
2. 实验操作:指导学生按照实验步骤进行操作,包括实验器械的准备、实验步骤的执行、数据的记录和整理等。
在实验过程中,教师需要强调注意事项,确保学生安全。
设计互动环节:让学生参与实验操作,教师进行指导,鼓励学生发现问题、解决问题。
3. 数据分析与结论:引导学生对实验数据进行处理和分析,得出动量守恒定律的验证结果。
教师需要诠释实验结果的意义,并引导学生得出结论。
设计互动环节:让学生提出自己的问题和疑惑,教师进行解答和指导。
4. 教室小结:对本节课的内容进行总结,强调动量守恒定律的重要性和应用,鼓励学生将所学知识应用到实际生活中。
设计互动环节:让学生分享自己在实验过程中的收获和感受,教师给予反馈和鼓励。
5. 课后作业:安置与动量守恒定律相关的思考题,让学生进一步思考动量守恒定律的应用和意义。
动量守恒实验教案
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动量守恒实验教案摘要:动量守恒是物理学中的基本原则之一,它描述了系统内部不受外力作用时动量的守恒。
本教案旨在通过实验教学的方式,帮助学生深入理解动量守恒的概念及其应用。
实验将通过使用弹簧测力计和小推车来验证动量守恒定律,并引导学生进行实验观察、数据处理和结论推理,培养学生的实验技能和科学思维。
1.实验目的本实验的主要目的是通过观察和测量,验证动量守恒定律,并培养学生的实验技能和科学思维。
2.实验原理动量(momentum)是物体的质量与速度的乘积,用数学表示为p=mv,其中p为动量,m为质量,v为速度。
动量守恒定律指出,在一个封闭系统中,当不受外力作用时,系统内物体的总动量保持不变。
3.实验器材和材料- 弹簧测力计- 小推车- 不同质量的物体- 平滑的水平轨道- 计时器4.实验步骤步骤一:准备工作1) 将平滑的水平轨道放在桌面上。
2) 将弹簧测力计固定在小推车的前部。
3) 准备不同质量的物体。
步骤二:实验测量1) 将小推车放在轨道的一端,使其保持静止。
2) 将质量为m1的物体放在小推车上,并使其静止。
3) 用计时器测量小推车上的弹簧测力计示数T1。
4) 移除m1物体,再次用计时器测量小推车上的弹簧测力计示数T2。
步骤三:数据处理1) 计算动量根据动量的定义p=mv,计算m1物体的动量p1和小推车的动量p2。
p1 = m1 * 0(初始速度为零)p2 = m2 * 0(小推车静止)2) 计算动量变化量根据动量守恒定律,系统内的总动量应保持不变。
因此,计算动量变化量∆p = p2 - p1。
步骤四:实验观察和结论1) 实验观察观察小推车上的弹簧测力计示数的变化。
记录T1和T2的数值。
2) 结论通过实验数据的处理,可以得出结论:在不受外力作用时,小推车和物体的动量守恒。
5.实验注意事项1) 实验前确保实验器材安全可靠。
2) 操作实验器材时要小心轻柔,避免产生意外。
3) 记录实验数据时要准确、严谨。
6.拓展实验除了上述实验测量小推车和物体的动量守恒,我们还可以进行以下拓展实验内容:- 探究弹簧测力计的使用方法和原理;- 探究不同物体质量对动量守恒影响的实验;- 探究动量守恒在碰撞实验中的应用。
动量守恒定律单元教学设计
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动量守恒定律单元教学设计教学设计:动量守恒定律一、学科背景本次教学设计涉及的学科是物理学,主要内容是动量守恒定律。
二、教学目标1.知识目标:-理解动量守恒定律的概念和表达式。
-掌握动量守恒定律在实际问题中的应用。
2.能力目标:-能够分析和解决与动量守恒相关的问题。
-培养学生合作学习、实验观察和数据处理等能力。
三、教学内容1.动量守恒定律的概念和表达式。
2.动量守恒定律的实际应用。
3.相关实验的设计和进行。
四、教学过程1.阐述导入(10分钟)-引出动量的概念,解释动量与物体的运动之间的关系。
-引出动量守恒定律的概念,解释动量守恒定律的意义。
2.理论讲解(20分钟)-介绍动量守恒定律的表达式:m₁v₁+m₂v₂=m₁v'₁+m₂v'₂。
-通过例题分析,说明动量守恒定律的应用过程。
-介绍动量守恒定律在交通事故中的应用。
3.实验活动(30分钟)-确定实验目的:验证动量守恒定律。
-进行实验:使用恒力发射器和弹簧质量计等设备,进行碰撞实验。
-观察实验现象,记录实验数据。
-计算实验数据,验证动量守恒定律。
4.实例分析(20分钟)-给出一个实例,要求学生运用动量守恒定律解决问题。
-引导学生分析问题和求解过程,培养学生实际运用动量守恒定律的能力。
5.讨论与总结(20分钟)-学生就实验和实例进行讨论,分享解题思路和答案。
-教师总结本节课的重点和难点,帮助学生加深对动量守恒定律的理解。
五、教学评估1.课堂表现评估-学生对动量守恒定律的理解和掌握程度。
-学生实验操作和观察数据记录的准确性。
-学生在讨论中的参与度和表达能力。
2.作业评估-给学生出一道关于动量守恒定律的问题作为课后作业。
-评估学生对动量守恒定律运用的能力。
六、教学反思本次教学设计主要以理论讲解、实验活动和实例分析为主要教学形式,通过多种教学手段提高学生对动量守恒定律的理解和应用能力。
在实验环节中,学生能够亲自操作实验设备,观察和记录实验现象,并进行数据处理和验证动量守恒定律,培养了学生的实际操作和数据处理能力。
动量守恒定律教案
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动量守恒定律教案(实用版)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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《科学验证:动量守恒定律》 学历案
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《科学验证:动量守恒定律》学历案一、学习目标1、理解动量守恒定律的内容和适用条件。
2、学会运用动量守恒定律解决实际问题。
3、通过实验探究和理论推导,培养科学思维和探究能力。
二、学习重难点1、重点(1)动量守恒定律的内容和表达式。
(2)运用动量守恒定律分析碰撞、爆炸等问题。
2、难点(1)动量守恒定律的适用条件。
(2)对动量守恒定律的理解和应用。
三、知识链接1、动量的定义:物体的质量与速度的乘积,即 p = mv 。
2、冲量的定义:力与作用时间的乘积,即 I = Ft 。
四、学习过程(一)引入在日常生活中,我们经常会观察到一些物体相互作用的现象,比如碰撞、爆炸等。
在这些过程中,物体的速度会发生变化,那么它们的动量是否也会发生变化呢?这就引出了我们今天要学习的动量守恒定律。
(二)动量守恒定律的内容如果一个系统不受外力或者所受外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变。
这就是动量守恒定律。
(三)动量守恒定律的表达式假设系统内有两个物体,分别为物体 1 和物体 2 ,它们的质量分别为 m1 和 m2 ,初速度分别为 v1i 和 v2i ,末速度分别为 v1f 和 v2f 。
则动量守恒定律的表达式为:m1v1i + m2v2i = m1v1f + m2v2f(四)动量守恒定律的适用条件1、系统不受外力或者所受外力的矢量和为零。
2、系统内力远大于外力,如碰撞、爆炸等瞬间过程。
3、某一方向上系统不受外力或者所受外力的矢量和为零,则该方向上动量守恒。
(五)实验探究动量守恒定律实验目的:通过实验验证动量守恒定律。
实验器材:气垫导轨、光电门、滑块、砝码、天平、计时器等。
实验步骤:1、调节气垫导轨水平,用天平测量滑块和砝码的质量。
2、将两个滑块分别放在气垫导轨上,一个滑块上安装遮光片,另一个滑块上安装碰撞器。
3、让一个滑块以一定的初速度运动,与另一个静止的滑块发生碰撞,通过光电门记录碰撞前后滑块的速度。
4、改变滑块的质量和初速度,多次重复实验。
验证动量守恒定律的教学设计
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《验证动量守恒定律》的教学设计北京十二中物理组郝文玲动量守恒定律是物理学的重要内容之一,动量守恒定律不仅适用于低速宏观物体,而且适用于接近光速运动的微观粒子。
在自然界中,大到天体的相互作用,小到基本粒子间的作用,都遵守动量守恒定律,它是宏观世界和微观世界都遵守的共同规律,应用非常广泛.因而是物理教学的重点内容。
在现行的高中物理教材中,《验证动量守恒定律》是学生实验的内容,但是这个实验的传统做法由于仪器、动量守恒条件的要求等方面的问题,实验效果很不理想,因此,实际教学中对这一实验的处理多是“以讲代做”。
这个问题也是目前学生实验中存在的普遍问题。
我校在本学期购置了新课程中所要求的气垫导轨、力学传感器及计算机实时采集和处理实验数据等器材,这套实验仪器的数量及精密程度在北京市名列前茅。
利用这些仪器可以很好的实现动量守恒条件、并可采用多种方法较准确的采集实验数据,从而分析实验结果得出物理规律。
为了解决传统实验操作困难、数据不准确、实验结论与物理规律相去甚远等问题,更为了使学生通过学习并使用传感器等现代测量工具进行自主、合作的研究行学习,我想对《验证动量守恒定律》这一学生实验进行新的教学设计。
受传统学科教学目的、内容、时间和教学方式的影响,特别是在教师处于繁重的工作压力和教学资源相对短缺的现实条件下,在教学中普遍实施多元智能教学是有困难的。
因此,以研究性学习为切入点实施多元智能教学,可以改变传统的单一的、灌输式、填鸭式的教学,开发学生的多种智能,给予每一个学生主体性发挥的广阔空间,并可帮助学生发现其智能的特点和业余爱好,促进其发展。
动量守恒定律这部分内容属于选修内容,但我校高一实验班的学生目前已学习了这部分内容,据此,高一实验班《验证动量守恒定律》的教学设计如下:第一阶段:布置课题---《利用实验验证动量守恒定律》,使学生明确,验证性实验是科学研究中的重要步骤,一个理论的建立常常是经过“现象→假想→验证→理论”。
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《验证动量守恒定律》的教学设计
北京十二中物理组郝文玲
动量守恒定律是物理学的重要内容之一,动量守恒定律不仅适用于低速宏观物体,而且适用于接近光速运动的微观粒子。
在自然界中,大到天体的相互作用,小到基本粒子间的作用,都遵守动量守恒定律,它是宏观世界和微观世界都遵守的共同规律,应用非常广泛.因而是物理教学的重点内容。
在现行的高中物理教材中,《验证动量守恒定律》是学生实验的内容,但是这个实验的传统做法由于仪器、动量守恒条件的要求等方面的问题,实验效果很不理想,因此,实际教学中对这一实验的处理多是“以讲代做”。
这个问题也是目前学生实验中存在的普遍问题。
我校在本学期购置了新课程中所要求的气垫导轨、力学传感器及计算机实时采集和处理实验数据等器材,这套实验仪器的数量及精密程度在北京市名列前茅。
利用这些仪器可以很好的实现动量守恒条件、并可采用多种方法较准确的采集实验数据,从而分析实验结果得出物理规律。
为了解决传统实验操作困难、数据不准确、实验结论与物理规律相去甚远等问题,更为了使学生通过学习并使用传感器等现代测量工具进行自主、合作的研究行学习,我想对《验证动量守恒定律》这一学生实验进行新的教学设计。
受传统学科教学目的、内容、时间和教学方式的影响,特别是在教师处于繁重的工作压力和教学资源相对短缺的现实条件下,在教学中普遍实施多元智能教学是有困难的。
因此,以研究性学习为切入点实施多元智能教学,可以改变传统的单一的、灌输式、填鸭式的教学,开发学生的多种智能,给予每一个学生主体性发挥的广阔空间,并可帮助学生发现其智能的特点和业余爱好,促进其发展。
动量守恒定律这部分内容属于选修内容,但我校高一实验班的学生目前已学习了这部分内容,据此,高一实验班《验证动量守恒定律》的教学设计如下:第一阶段:布置课题---《利用实验验证动量守恒定律》,使学生明确,验证性实验是科学研究中的重要步骤,一个理论的建立常常是经过“现象→假想→验证→理论”。
在明确研究目标后,学生可根据
自身特点,自愿结合形成研究小组;
第二阶段:向学生介绍现有实验器材,学生自主、合作学习未使用过的仪器的原理及使用方法(教师下发有关仪器的文字材料,学生也可查阅有关资料),而后,研究小组的学生共同研讨实验方案;
第三阶段:教师与学生一起实施实验方案,在实验过程中发现、总结问题,改进实验,最终得出实验结论;
第四阶段:各组完成实验报告(包括:实验原理、方法、步骤、结论及问题分析);
第五阶段:各组汇报并进行实验演示,学生、教师评议,共同思考还有哪些应深入研究的问题。
编制评价表----学生自评与互评.
总之,《验证动量守恒定律》的实验研究不仅能使学生掌握动量守恒定律的内容,更为重要的是通过学生的自主、合作学习开发学生的语言、逻辑-数学、视觉空间、肢体-动作智能以及人际、内省和自然智能。