1.2 “动量定理”——验证动量定理 课件 -2024-2025学年高二上学期物理教科版（2019）选择性必修第一册

验证动量定理 高中物理 01. 实验基本信息 02. 实验设计思路与原理 03. 实验创新点 04. 实验器材 05. 实验教学目标 06. 教学过程 07. 实验效果评价 实验基本信息 01 01. 实验基本信息 教材版本 教育科学出版社 普通高中《物理》 选择性必修第一册 第一章第二节“动量定理” 教材定位 通过在恒力作用下物体的运动进行理论推导建立冲量的概念以及动量定理，为理解动量守恒的奠定基础，起到承上启下的重要作用。 学情分析 授课对象：高一年级学生。学生对动力学、能量已有较好的认识和掌握，同时具备一定的数学知识。好奇心强，具有较强的质疑、探索精神和实验探究能力。 实验设计思路与原理 02 02. 实验原理与设计思路 Ft=mv2-mv1 动量定理 02. 实验原理与设计思路 验证恒力作用下的动量定理 1、力传感器测量出恒力F; 2、光电门传感器测量两次速度v1、v2以及时间间隔t; 3、比较Ft与mv2-mv1 02. 实验设计思路与原理 验证变力作用下的动量定理 1、画出力F与时间t关系的曲线； 2、曲线与时间轴所围成的面积为碰撞这一过程中力F的冲量I的大小； 3、光电门传感器测出小车碰撞前后的速度大小； 4比较I与ΔP的大小 实验创新点 03 03. 实验创新点 01 02 1.利用力传感器实时记录碰撞过程中的力F的大小，提高了实验数据的准确性和可靠性。 2.通过计算机图形、数据处理技术，能够方便地求出F−t曲线与时间轴所围成的面积，避免了传统方法中繁琐的积分计算，提高了实验效率和准确性。 3.结合光电门传感器，能够测量小车在碰撞前后的速度大小，确保动量变化的测量精度。 4.新教育装备实验现象更生动、直观。 实验器材的创新 实验设计基于“恒力”作用下的实验验证，改进至利用新教育装备传感器、计算机等完成“变力”作用下的动量定理的验证，不仅丰富了教学内容，提高了课堂效率，还为为学生建立更完善的知识体系。 实验设计的创新 实验器材 04 04. 实验器材 Lab Studio系统软件， LABPORT数据采集器，力传感器，光电门传感器，气垫轨道，挡光片，小车，小桶，天平，、铁架台，计算机。 实验教学目标 05 05. 实验教学目标 物理观念 通过实验过程，理解动量、动量变化和冲量等基本概念，从而加深对动量定理的认识 科学探究 学生自主设计实验方案，包括实验目的、实验步骤、数据测量、数据处理等，充分利用了新教育装备，培养学生的实验设计能力和创新思维。 科学思维 学生提出质疑，大胆猜想，构建模型进行验证，培养学生的质疑精神和严谨的科学探究思维。 科学态度与责任 学生严谨认真的态度，安全规范地实验操作，实事求是地记录实验数据，培养学生的科学态度和责任感。 教学过程 06 06. 教学过程 06. 教学过程 1、实验方案设计（5min） 问题1：思考构建一个怎样的物体运动过程？问题2：需要测量哪些物理量？这些物理量可以用什么仪器测量？问题3：同学们回忆一下，这些物理量我们在哪个实验中也进行过测量？ 问题4：如果我们采用该实验装置来验证动量定理，还需要测量什么物理量？ 06. 教学过程 实验装置图 06. 教学过程 2、分组实验（9min） 06. 教学过程 2、分组实验（9min） 06. 教学过程 3、实验数据处理与分析（6min） 在误差允许的范围内，恒力作用下的动量定理成立 06. 教学过程 3、实验数据处理与分析（6min） 06. 教学过程 4、实验改进（12min） 问题5：我们成功验证了动量定理，但我们的实验实在恒力作用的基础上完成的，如果滑块受到变力作用，同学们猜测动量定理还成立吗？ 06. 教学过程 4、实验改进（12min） 力传感器能实时记录F的大小，计算机能画出力F与时间t关系的曲线。利用计算机图形、数据处理能求出该曲线与时间轴所围成的面积，该值即为碰撞这一过程中力F的冲量I的大小，通过光电门传感器测出小车在碰撞前后的速度大小，即可算出前后的动量变化ΔP。比较I与ΔP的大小，即可验证了在变力作用下动量定理是否成立。 06. 教学过程 学生实验过程 06. 教学过程 实验结论 在误差允许的范围内，变力作用下的动量定理成立 06. 教学过程 学生分析实验结论 06. 教学过程 5、交流与评价（8min） 我们共同进行了验证动量定理的实验。这个实验不仅是一个简单的物理实践活动，更是你们学习旅程中一次宝贵的经历，它不仅加深了你们对物理概念的理解，还锻炼了实验技能、解决问题的能力、团队协作和沟通能力。通过这次实验，你们学会了如何应用知识、如何面对挑战，并培养了科学探索的兴趣。希望你们珍惜这次经验，持续保持对物理学的热情，未来在科学道路上取得更多成就！ 实验效果评价 07 07. 实验效果评价 实验效果评价 教师层面 教学方法的创新 科研能力的提高 教育理念的革新 学校层面 提高教育质量 改善实验条件 共享教育资源 学生层面 知识掌握、实践能力 学习兴趣、团队协作 03 01 02 谢谢! $$