1.4 专题 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)选择性必修第一册

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。 1 学科网（北京）股份有限公司 九、教学过程 (一)创设情境、导入新课 自然界万千事物都在变化，有些量却是不变的、守恒的。“守恒”思想是认识自然和改造自然的重要思想，同时也是物理学研究的重要思想方法。在复杂的运动变化中，动量守恒定律是重要的物理规律之一，动量守恒定律的适用条件是系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零。因此在做验证动量守恒定律的实验时，要尽量创造实验条件使系统所受的外力矢量和近似为零。 在复杂多变的世界里找出简单不变的规律，正是物理研究基本思维方式，从而引出课 题――《实验：验证动量守恒定律》(板书) (二)演示诱导、提出问题 1、明确研究切入口 碰撞现象变化多端，我们从最简单的情况入手研究。两个物体碰撞前后均沿同一条直线运动，这种碰撞叫做一维碰撞。 2、演示“两球碰撞”实验，让学生观察碰撞前后两球运动的变化，进一步引发学生的问题意识。 (三)学生自主思考 通过观察，学生已经认识到两个物体碰撞前后的速度会发生变化。 (四) 教师设计实验、得出结论 教师首先要启发学生：需要测量哪些物理量，怎么测量？然后引导学生回忆质量和速度的测量方法。并组织讨论比较速度测量的几种方案的特点和原理。教师进一步说明，根据学校实验室条件选定其中一种实验方案。(本节课采用教材所示的“参考案例二”进行演示实验)。为了减少实验误差，两物体的质量要有适当的差异。 (五) 合作交流、课堂总结 教师请同学们根据实验说明，在实验允许的误差范围内，是否验证了动量守恒定律。让学生充分发表意见后，教师做总结：碰撞前后，mv 的总和变化较小，当然认定碰撞中的 mv 保持不变，使动量守恒成为一条定律，还需更多的实验来验证。虽然我们并没有就此总结出一条物理定律，但通过本节的学习，让我们再一次体验了科学家探究的过程。 验证动量守恒定律 实验思路 实验方案 数据分析 实验问题的分析和应用 十、板书设计 第 4 节 实验：验证动量守恒定律 实验原理 2 学科网（北京）股份有限公司 m1OP=m1OM+m2ON 实验方案 误差分析 十一、教学反思 实验设计一直是学生的薄弱之处，教学时先提出实验方案，让学生分析实验方案是否可行，再对原方案进行改进。这样教学，降低了学生思维的难度，给学生设计方案打开了入口，学生在此基础上延伸创新。 钢球与玻璃球碰撞实验方案，要让学生分析为什么可以不直接测量平抛水平速度，而用水平位移代