《探究碰撞中的不变量》说课稿省级获奖实验说课案例.docx

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《探究碰撞中的不变量》说课稿省级获奖实验说课案例

《探究碰撞中的不变量》说课稿

一、使用教材：

人教版高一年级物理选修教材3-5第十六章第一节实验探究碰撞中的不变量

二、实验器材：

五套硬币碰撞的自制教具，刻度尺、硬币若干枚、白纸等；

五套光电门测速的实验器材（整套的气垫导轨、简易数字计数器、电源、橡皮泥等）；

五套单摆测速的器材：

铁架台、两个小钢球、细线、量角器、刻度尺、天平等；

五套打点计时器测速的器材：

木板、小车、打点计时器、天平、刻度尺等；

五套平抛测速的器材：

水平槽、重锤线、天平、刻度尺、小钢球、玻璃球、白纸、复写纸等；

一套数字化实验器材：

传感器、计算机、整套的气垫导轨等。

三、实验改进要点：

对于平抛测速，降低了水平槽的高度，并对水平槽的固定由原来的用夹子固定在桌面上改为固定在铁架台上，降低了水平槽的高度；继续改进，用夹子固定在水平支架上，但是还是不理想，又改为直接固定在水平支架上，并对水平槽的水平调节提出了创新性的意见。

使实验更加简单、准确。

利用硬币的碰撞，可以研究二维碰撞，即斜碰，加深了学生对于碰撞的了解。

利用数字化实验仪器完成实验，拓展了学生的思维。

四、实验原理：

动量守恒定律

让学生预习教材，提出实验方案。

主要有以下五种方案，

（1）光电门测速的实验，如图：

图一

（2）单摆测速试验，如图：

图二

（3）打点计时器测速实验，如图：

图三

（4）平抛测速实验，如图：

图四

（5）利用硬币的碰撞来探究的实验。

用硬币碰撞探究动量守恒定律，关键在于如何测出硬币碰撞前后的速度。

若用质量为m的硬币在水平面上滑动，设其初速度为v，由于受到摩擦力f的作用，运动s的距离停下来。

则根据动能定理有：

fs=

mv2而f=umg所以有v=

当umg一定时，v∝

　所以测出s求出

就可以计算其速度v。

如下图：

图五

图六

五、实验教学目标：

探究碰撞中的不变量

（一）、知识与技能

　　1、明白要探究的问题和进行探究的基本思路是什么。

　　2、理解由问题转化为实验探究的过程，理解教材所提供的实验方案。

　　3、在已有方案和使用过的器材的启发下能够设计出可行的新方案。

　　4、能够比较各方案的优劣，能控制实验过程和测量、处理实验数据。

　　5、能够由实验数据分析猜想的结论是否成立。

（二）、过程与方法

　　1、学习在探究中如何进行猜想。

　　2、通过分析教材提供的实验方案，练习根据要求设计实验的方法。

　　3、通过实验过程提高学生的实验操作能力和分析数据的能力。

（三）、情感态度与价值观

　　1、让学生通过探究自然规律，感悟自然界的和谐与统一。

落实立德树人的总要求。

　　2、通过实验探究培养学生“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”的物理核心素养。

六、实验教学内容：

先让学生预习教材，并提出本小组使用的实验方案。

在课堂上，引入课程以后，各小组用不同的实验来探究碰撞中的不变量，分别提醒各组需要注意的事项。

学生通过合作探究，交流讨论，得出实验结果，并分析评价各个实验。

最后用物理数字化实验来完成实验，开拓学生的思维。

七、实验教学过程：

（一）图片导入

使用的图片如下：

图七

引发学生思考，并猜想碰撞中的不变量。

（二）各小组设计实验方案：

根据预习教材，各组提出自己的实验方案。

包括光电门测速、单摆测速、打点计时器测速、平抛测速、硬币碰撞实验和数字化实验。

（三）分组实验，合作探究

动手操作，合作讨论，探究实验，记录好实验数据。

图片如下：

图八

图九

图十

图十一

图十二

图十三

硬币碰撞的情况如下：

图十四

图十五

图a、b、c、d如下：

对于斜碰，不仅可以利用正交分解来验证水平方向上的动量守恒，还可以利用平行四边形定则来验证，大小、方向一目了然。

而且实验的误差相对较小，更加便于学生的探究。

（四）交流讨论，展示成果

让各组展示自己的成果，讨论交流，得出实验结论。

（五）改进实验，思维升华

对教材中的实验提出改进意见，并用物理数字化实验来完成实验，使得学生的思维得到升华。

八、实验效果与评价：

通过学生动手实验，多数学生能够得出实验结论，效果明显。

有以下几个亮点：

（一）通过对常规的实验手段进行多次改进，最终达到一个较为理想的方案，使实验进行的越来越科学、严谨，小球的落点越来越集中，实验误差越来越小，使学生更加容易探究得出结论。

是对该实验创新的一大亮点。

（二）更好的创新点是，利用硬币的碰撞，可以探究二维碰撞，破冰斜碰的研究，而且相对误差较小，使学生可以较为全面地了解碰撞，与生活中的实例如台球可以更好地联系在一起，很好地学以致用，充分体现了将“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”等物理核心素养的培养落实于教学活动中的教学理念。

（三）通过学生认识的螺旋式上升来驱动课堂教学，逐步达成教学目标，最后又用数字化实验来进行探究，使学生的认识上升到一个新的高度。