内容正文:
第十六章 动量守恒定律
第1节 实验:探究碰撞中的不变量
人教版选修3-5
教学目标:
1、明确探究碰撞中的不变量的基本思路.
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.
引入思路:碰撞是常见的现象,以宏观、微观现象为例,从生产、生活中的现象(包括实验现象)中提出研究的问题----碰撞前后是否有什么物理量保持不变?引导学生从现象出发去发现隐藏在现象背后的自然规律。
台球由于两球碰撞而改变运动状态
(不同号的台球运动状态不同)
两节火车车厢之间的挂钩靠碰撞连接
P2演示
A、B是两个悬挂起来的钢球,质量相等。使B球静止,拉起A球,放开后A与B碰撞,观察碰撞前后两球运动的变化。换为质量相差较多的两个小球,重做以上实验
通过演示实验的结果看出,两物体碰后质量虽然没有改变,但运动状态改变的程度与物体质量的大小有关。让学生通过观察现象猜想碰撞前后可能的“不变量”。
1.1 一维碰撞
如图所示,A、B是悬挂起来的钢球,把小球A拉起使其悬线与竖直线夹一角度a,放开后A球运动到最低点与B球发生碰撞,碰后B球摆幅为β角.如两球的质量mA=mB,碰后A球静止,B球摆角β=α,这说明A、B两球碰后交换了速度;
如果mA>mB,碰后A、B两球一起向右摆动;
如果mA<mB,碰后A球反弹、B球向右摆动.
以上现象可以说明什么问题?
1、实验探究的基本思路
结论:以上现象说明A、B两球碰撞后,速度发生了变化,当A、B两球的质量关系发生变化时,速度变化的情况也不同.
P2课文,描述思路
两个物体各自的质量与自己的速度的乘积之和是不是不变量?
m1 v1 + m2v2 = m1 v1’ + m2 v2’ ?
或者,各自的质量与自己的速度的二次方的乘积之和是不变量?
m1 v12 + m2v2 = m1 v1’2 + m2 v2’2 ?
也许,两个物体的速度与自己质量的比值之和在碰撞前后保持不变?
?
……
指明了探究的方向和实验的目的
制定计划与设计实验:P4~P5参考案例:给学生一定的设计空间
1.2 追寻不变量
2、实验条件的保证、实验数据的测量
2.1 实验