课题 1.3科学验证:动量守恒定律
教材 章节 鲁科版选择性必修第一册第一章第三节 课型 新课讲授
授课 时间 授课 地点
教 材 分 析 本节的地位和作用: 本节是对动量守恒定律进行的实验验证,动量守恒定律是本章的重点内容,学生在上节课中已经通过气垫导轨验证了动量守恒定律,在本节又通过小球的碰撞来动量守恒定律,能够让学生更加清晰地理解动量守恒定律的内容。 教材内容分析: 本节教材主要是利用小球的碰撞验证动量守恒定律的实验内容,详细介绍了实验目的、实验器材、实验原理与设计、实验步骤、数据分析、实验结论,最后还安排了讨论。通过本次实验,能够达到提升学生实验设计能力、数据分析能力和科学论证能力。
学 情 分 析 兴趣特点: 本节是实验探究课程,需要学生们动手动脑进行探索,高中学生活泼好动,动手能力强,对本节课有着强烈的好奇心。 知识与能力基础: 学生已经学过动量守恒定律,对于动量守恒定律的验证实验应是得心应手。而且学生通过已有的知识储备,能够理解本实验的原理。 认知困难: 在实验过程中有许多要注意的细节问题,并且要注意安全问题,这需要学生格外留心。
教 学 目 标 知识与技能: 用小球的碰撞实验来验证动量守恒定律 过程与方法: 体会将不易测量的物理量转化为较易测量的物理量的实验设计思想 情感、态度与价值观: 通过实验验证,培养学生实事求是的科学态度,让学生体会严谨认真的实验过程。
重 点 与 难 点 重点: 理解小球的碰撞验证动量守恒定律的实验原理 难点: 找出P、M、N三点,并测量它们与O点之间的距离
教 学 方 法 实验法,讲授法,讨论法
教 学 用 具 多媒体教室,小球碰撞实验所需仪器
教 学 过 程
教学 环节 教师活动 学生活动 设计意图
知识回顾 在上课之前带领学生回顾上节所学的动量守恒定律的内容和公式。 回顾上节内容。 本节是动量守恒定律的验证实验,在课前回顾动量守恒定律的内容有助于开展本节课。
新课引入 上节课我们已经通过气垫导轨实验研究了动量守恒定律,今天我们通过小球的碰撞实验来验证动量守恒定律。 了解本节课的大致内容。 介绍本节课的主要内容。
新课讲授 在学生动手做实验之前,先介绍本次实验的基本知识,包括实验目的、实验器材、实验原理与设计、实验步骤、数据分析、实验结论等。 实验目的 (1)验证动量守恒定律。 (2)体会将不易测量的物理量转换为易测量的物理量的实验设计思想。 实险器材 斜槽轨道、半径相等的钢球和玻璃球、白纸、复写纸、小铅锤、天平(附砝码)、毫米刻度尺、圆规。 实验原理与设计 质量分别为和的两小球A、B发生正碰,若碰撞前球A的速度为球B静止,碰撞后的速度分别为,根据动量守恒定律,应有:。 可采用“探究平抛运动的特点”实验中测量平抛初速度的方法,设计实验装置如图1-27所示。 让球A从同一位置释放,测出不发生碰撞时球A飞出的水平距离,再测出球A、B碰撞后分别飞出的水平距离如图1-28所示,只要验证,即可验证动量守恒定律。说明理由。 实验步骤 (1)用天平测出两个小球的质量。 (2)将斜槽固定在桌边并使其末端水平。在地板上铺白纸和复写纸,通过小铅锤将斜槽末端在纸上的投影记为点O。 (3)首先让球A从斜槽点C由静止释放,落在复写纸上,如此重复多次。 (4)再将球B放在槽口末端,让球A从点C由静止释放,撞击球B,两球落到复写纸上,如此重复多次。 (5)取下白纸,用圆规找出落点的平均位置点P、点M和点N,用刻度尺测出、。 (6)改变点C位置,重复上述实验步骤。 数据分析 将测量的数据记入你设计的表格中,并分析数据,形成结论。 实验结论 写出实验结论。 了解本实验的内容,为后续动手做试验做好准备。 介绍实验的内容,方便学生动手实验。
新课讲授 强调注意事项: 1.斜槽末端切线要水平; 2.每次小球下滑要从同一高度处由静止开始; 3.要保证对心碰撞,球心等高或在同一水平线上; 4.小球的诸多落点要用圆规画尽可能小的圆,把所有的小球落点都圈在里面,该小圆的圆心即为小球的平均落点; 5.入射小球的质量,和被碰小球的质量的大小关系是>; 6.实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变。 仔细听讲,在实验过程中主义老师提到的问题。 强调注意事项,帮助学生进行实验。
新课讲授 设计实验表格,方便学生实验室记录数据。 按照表格记录数据。
实验探究 安排学生分组进行实验,在学生做实验的过程中,老师要进行监督并提供帮助。 如无实验条件,则播放实验视频,让学生观看实验过程。 进行实验,注意安全。 学生进行实验,老师进行监督。
实验总结 本次实验测得的数据 利用公式,在误差允许的范围内,可以验证动量守恒定律。 整理本实验的实验结果。 利用实验数据,验证动量守恒定律。
误差分析 实验中发现碰撞后系统水平方向的总动量与碰撞前系统水平方向的总动量不相等,误差主要来源于: 1.难做到准确的正碰,则误差较大; 2.斜槽末端若不水平,则得不到准确的平抛运动而造成误差; 3.0、P、M、N各点定位不准确,测量和作图有偏差。 分析误差原因。 分析碰撞后系统水平方向的总动量与碰撞前系统水平方向的总动量不相等的原因。
课后作业 布置课后作业,安排学生完成: 1.撰写本实验的实验报告 2.完成课后习题 课下完成作业。 通过课后作业,加深对实验的理解。
板 书 设 计
1.3科学验证:动量守恒定律 实验目的 四、实验步骤 实验器材 五、数据分析 实验原理与设计 六、实验结论