動量定理揭示了沖量與動量變化之間的關系。
1.應用動量定理的兩類簡單問題
(1) 用I=Δp求變力的沖量和平均力。
當物體受到變力作用時,變力的沖量不能直接用I=Ft計算。
(2) 用Δp=Ft求物體在恒力作用下作曲線運動的動量變化。
在曲線運動中,作用力是恒定的力。 可以求出恒力的沖量,相當于動量的變化。
2.使用動量定理時的注意事項
(1) 可以用牛頓第二定律解決的問題也可以用動量定理解決。 該問題不涉及加速度和位移,使用動量定理更容易解決。
(2) 動量定理的表達式是向量形式。 用它分析問題時,要特別注意沖量的方向、動量和動量的變化。 式中F為物體或系統所受的合力。
3.動量定理在電磁感應現象中的應用
在電磁感應現象中,安培力往往是變力,動量定理可以用來求解運動過程中的時間、位移、速度等物理量。
視頻教程:
實踐:
1. 兩個球向對方移動并正面碰撞。 碰撞后,兩個球都靜止不動。 因此,可以得出碰撞前 ()
A.兩球質量相等
B.兩球的速度相同
C、兩球的質量與速度的乘積之和相等
D. 由以上不能得出結論
2.關于“探索碰撞中的不變量”實驗,下列說法不正確的是()
A.實驗要求要求碰撞一般是一維的。
B.實驗中的不變量是系統中物體的質量和速度的乘積之和
C.只要找到一種情況的不變量,結論也適用于其他情況。
D.通過有限次數的實驗發現的不變量是偶然的,結論仍需實踐檢驗。
3. 利用氣墊導軌探索碰撞中的不變量時,不需要測量的物理量有( )
A.滑塊質量 B.遮光時間
C。 光柵寬度 D.光柵高度
4. 使用點計時器做“探索碰撞中的不變量”實驗時,下列哪些操作是正確的? ()
A.在兩輛相互作用的汽車上,一輛裝有撞針,另一輛裝有橡皮泥,以改變兩輛汽車的質量。
B.在互相作用的兩輛汽車上,一輛裝有撞針,另一輛裝有橡皮泥,以便在碰撞后粘在一起。
C. 釋放小車時,讓小車靠近打點計時器
D、先釋放拖動紙帶的小車,然后打開打點定時器的電源。
5、在“驗證動量守恒定律”實驗中,安裝滑槽軌道時,滑槽端點切線應保持水平。 這樣做的目的是為了使( )
A.入射球獲得更大的速度
B、中心碰撞后,來球和擊球的速度是水平的。
C. 入射球與被擊球碰撞時沒有動能損失。
D. 擊球和擊球被擊中后都可以從同一高度飛出。
6. 在做“動量守恒定律驗證”實驗時,入射球a的質量為m1,擊中球b的質量為m2,每個球的落地點如圖所示。 關于本實驗,下列說法正確的是()
A.最好使用與入射球和擊球相同尺寸和質量的小球。
B. 每次,入射球必須從滑道上的不同位置滾落。
C。 待驗證的表達式為 m1·ON=m1·OM+m2·OP
D. 待驗證的表達式為 m1·OP=m1·OM+m2·ON
7. 在探索碰撞中的不變量時,使用如圖所示的實驗裝置。 儀器按要求安裝完畢后,開始實驗。 第一次將觸碰的球單獨放置,第二次將觸碰的球直接以一定角度靜止。 在槽口末端的水平部分,在白紙上記錄重物的位置和每個球落地點的平均位置為O、A、B、C。則下列說法正確的是: ()
A. 第一個和第二個入射球的落點依次為 A 和 B。
B. 第一個和第二個入球的落點分別為 C 和 B。
C.第二個事件球和被觸碰的球同時落地
D.第二個入球和被觸球不會同時落地。
課件:
課程計劃:
話題
1.3 科學驗證:動量守恒定律
教科書
章節
魯克版選修必修課第一卷第一章第三節
課程類型
新課程教學
教
時間
教
地方
教
材料
觀點
分析
本節的地位和作用:
本節是動量守恒定律的實驗驗證。 動量守恒定律是本章的重點。 上節課,同學們通過氣墊導軌驗證了動量守恒定律。 在本節中,他們還利用小球的碰撞來驗證動量守恒定律。 ,可以讓學生更清楚地理解動量守恒定律的內容。
教材內容分析:
本部分教材主要利用小球的碰撞來驗證動量守恒定律的實驗內容。 詳細介紹了實驗目的、實驗設備、實驗原理與設計、實驗步驟、數據分析、實驗結論,最后安排了討論。 通過本實驗,學生可以提高實驗設計能力、數據分析能力和科學論證能力。
學習
感情
觀點
分析
興趣特點:
本節是一門實驗探究課程,需要學生動手動腦去探索。 高中生活潑好動,動手能力強,對本課程有強烈的好奇心。
知識和能力基礎:
學生已經了解了動量守恒定律,并且應該能夠輕松地進行動量守恒定律的驗證實驗。 而且動量守恒定律的公式,學生可以通過自己現有的知識儲備了解這個實驗的原理。
認知困難:
實驗過程中需要注意的細節很多動量守恒定律的公式,必須注意安全問題,這就需要同學們特別注意。
教
學習
頭
標記
知識和技能:
用小球碰撞實驗驗證動量守恒定律
流程及方法:
了解將難以測量的物理量轉化為更容易測量的物理量的實驗設計思想。
情感、態度和價值觀:
通過實驗驗證,培養學生實事求是的科學態度,讓他們體驗嚴謹、認真的實驗過程。
重的
觀點
和
災難
觀點
關鍵點:
了解通過小球碰撞驗證動量守恒定律的實驗原理
困難:
找到 P、M、N 三個點,并測量它們到 O 點的距離。
教
學習
正方形
法律
實驗法、教學法、討論法
教
學習
使用
工具
多媒體教室、小球碰撞實驗所需儀器
教學流程
教學
關聯
教師活動
學生活動
設計計劃
知識回顧
課前帶領學生復習上節所學的動量守恒定律的內容和公式。
回顧上一節。
本節是動量守恒定律的驗證實驗。 課前復習一下動量守恒定律的內容是有幫助的。
新課程介紹
上節課,我們通過氣墊軌道實驗研究了動量守恒定律。 今天我們就通過小球的碰撞實驗來驗證動量守恒定律。
了解本課的大致內容。
介紹本課的主要內容。
新課程教學
在學生進行實驗之前,先介紹實驗的基本知識,包括實驗目的、實驗設備、實驗原理與設計、實驗步驟、數據分析、實驗結論等。
目的
(1)驗證動量守恒定律。
(2)理解將難以測量的物理量轉化為易于測量的物理量的實驗設計思想。
真正危險的設備
溜槽軌道、等半徑鋼球和玻璃球、白紙、復寫紙、小鉛錘、天平(帶砝碼)、毫米尺、指南針。
實驗原理與設計
群眾是
和
兩個小球A、B正面相撞。 設球A碰撞前的速度為
球B處于靜止狀態,碰撞后的速度為
,根據動量守恒定律,應有:
。
可采用“探究平拋運動特性”實驗中測量平拋初速度的方法,實驗裝置設計如圖1-27所示。
讓A球從同一位置釋放,測量A球在沒有碰撞的情況下飛行的水平距離。
,然后測量球 A 和 B 碰撞后分別飛行的水平距離。
如圖1-28所示,只要驗證一下
,可以驗證動量守恒定律。 說明原因。
實驗步驟
(1)用天平測量兩個球的質量。
(2)將滑槽固定在工作臺邊緣并使其端部水平。 將白紙和復寫紙鋪在地板上,用小鉛錘將滑槽末端在紙上的投影標記為 O 點。
(3)首先,將球A從滑槽C點的靜止位置釋放出來,落在復印紙上。 重復此操作多次。
(4) 將 B 球放在槽口末端,在 C 點將 A 球從靜止處釋放,擊打 B 球,兩個球就會落到復印紙上。 重復此操作多次。
(5)取下白紙,用圓規找出滴點P點、M點、N點的平均位置,并用刻度尺測量。
,
。
(6) 改變C點位置,重復上述實驗步驟。
數據分析
將測量數據記錄在您設計的表格中,分析數據并形成結論。
實驗結果
寫出實驗結論。
了解本次實驗的內容,為后續的動手實驗做好準備。
介紹實驗內容,方便學生動手實驗。
新課程教學
強調:
1、溜槽末端切線必須水平;
2、球每次下滑時,必須從同一高度靜止開始;
3、保證球心相互碰撞,且球心處于同一高度或同一水平線上;
4、用圓規為小球的多個落地點畫一個盡可能小的圓,將小球的所有落地點圍起來。 小圓圈的中心是小球的平均落地點;
5.入射球的質量
,以及被觸摸的球的質量
大小關系為
;
6、實驗過程中,實驗臺、滑槽、記錄紙的位置應始終保持不變。
實驗過程中認真聽取老師提出的問題。
強調預防措施,幫助學生進行實驗。
新課程教學
設計實驗表格,方便學生實驗室數據記錄。
根據表記錄數據。
實驗探索
安排學生分組進行實驗。 在學生做實驗的過程中,教師要進行監督和幫助。
如果沒有實驗條件,則播放實驗視頻,讓學生觀看實驗過程。
進行實驗并確保安全。
學生進行實驗,教師進行監督。
實驗總結
本次實驗測得的數據
使用公式
,在允許的誤差范圍內,可以驗證動量守恒定律。
整理一下本次實驗的實驗結果。
用實驗數據驗證動量守恒定律。
誤差分析
實驗中發現,碰撞后系統水平方向的總動量不等于碰撞前系統水平方向的總動量。 錯誤主要來自于:
1、很難實現準確的正面碰撞,誤差會比較大;
2、如果滑槽末端不水平,則無法實現準確的水平投擲運動,從而出現誤差;
3.0、P、M、N點定位不準確,測量和繪圖存在偏差。
分析錯誤原因。
分析碰撞后系統總水平動量不等于碰撞前系統總水平動量的原因。
課后作業
布置課后作業并安排學生完成:
1.為本次實驗寫一份實驗報告
2.完成課后練習
課后完成作業。
通過課后作業,加深對實驗的理解。
版式設計
1.3 科學驗證:動量守恒定律
1. 實驗目的 4. 實驗步驟
2. 實驗設備 5. 數據分析
3 實驗原理與設計 6 實驗結論
高中生預習+教師備課材料:
測試點
考點匯總+課件+教案+試卷)
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