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“实验探究碰撞中的不变量”创新教学设计实验名称：探究碰撞中的不变量实验目的：通过实验探究碰撞中的动量和动能在碰撞前后的变化情况，探究碰撞中的不变量。
实验材料：1.弹性碰撞小车（或其他碰撞实验装置）2.直尺3.计时器4.实验记录表格实验步骤：1.将弹性碰撞小车放在光滑水平桌面上，用直尺测量小车的初始速度并记录。
2.在小车前方的其中一固定位置放置一障碍物，并记录小车和障碍物的相对位置。
3.推动小车，记录小车碰撞障碍物前的速度和碰撞后的速度。
4.通过计算和观察得出碰撞前后的动量和动能的变化情况。
5.填写实验记录表格，包括碰撞前后速度、动量和动能的数据。
6.反复进行实验，改变碰撞物体的质量、形状等条件，观察不同条件下碰撞中的不变量。
实验结果与分析：通过多次实验，我们得出了以下结论：1.动量守恒定律：在碰撞中，碰撞物体的总动量在碰撞前后保持不变。
2.动能守恒定律：在完全弹性碰撞中，碰撞前后物体的总动能保持不变；在非完全弹性碰撞中，动能可能会转化为其他形式的能量，但总能量依然守恒。
3.碰撞中的不变量：碰撞中的动量和动能是不变量，无论碰撞条件如何改变，总动量和总动能在碰撞前后保持不变。
实验结论：本实验通过探究碰撞中的动量和动能变化情况，揭示了碰撞中的不变量：动量和动能。
碰撞过程中，总动量和总动能是守恒的，即碰撞前后保持不变。
这一结论对于理解动量守恒和能量守恒定律具有重要意义，也对碰撞过程中能量转化和守恒规律有了深入的认识。
通过本实验，我深刻领悟了实验的重要性和理论与实践的结合。
希望通过实验这一形式，让学生在实践中学习，深入理解物理规律，并激发他们对科学的兴趣和探索精神。
愿学生们能在实验中收获知识，不断探索、发现和创新！。
1．实验：探究碰撞中的不变量一、教学目标：1、知识与技能（1）通过实验使学生了解到两个物体碰撞前后，它们各自的质量与自己速度的乘积之和是不变的（2）进一步熟悉气垫导轨和光电计时器的工作原理和使用方法2、过程与方法（1）体验用实验探究碰撞中的不变量的过程与方法（2）通过学生分组实验，亲自参与教学，增强学生的动手能力和实验能力3、情感态度与价值观（1）增强学生的协作意识（2）培养学生尊重事实，实事求是的科学研究作风二、教学重点、难点教学重点：探究碰撞中的不变量教学难点：寻找的不变量必须是在不同的碰撞情况下都不改变，因此要设计一种可行性较大的实验，探究普遍规律三、设计思路动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一，也是本章的重点，只有学生主动参与探究的全过程，成为学习的主体，才能激发学习的欲望。
在探究活动开始时，教师可以给学生创设一些问题情景，引导学生去发现问题，使学生产生探究的动机，通过自主探究，协作学习，使学生获得一定的感性认识，为以下的学习打好基础。
本节教学设计的基本过程如下：通过演示实验，观察两个小球碰撞前后运动的变化，引出思考，提出问题；学生分组讨论，设计实验方案，教师归纳指导；学生自主探究，协作学习，从实验数据中归纳出碰撞中的不变量；教师作适当点评和总结。
整个过程教师是一个引导者和参与者，引导学生交流讨论和实践，鼓励学生的创新精神，充分重视在学生的探究过程中情感、态度与价值观的培养，重视学生能力的培养。
四、教学资源1、学生实验器材：气垫导轨、光电门、挡光片、光电计时器、滑块、天平、弹簧圈、粘扣、、2、演示器材：铁架台、悬线两根，小钢球三个（其中两个质量相等，另一个质量相差较多）通过演示可以看到：。
16.1实验：探究碰撞中的不变量班级：小组成员：[实验目的]通过两球作对心碰撞后做平抛运动来验证动量守恒定律，理解利用“等效”观念简化实验测定的设计思想。
[实验原理]一个质量较大的小球从斜槽滚下来，跟放在斜槽前边小支柱上另一质量较小的球发生碰撞后两小球都做平抛运动。
由于两小球下落的高度相同，所以它们的飞行时间相等，这样如果用小球的飞行时间作时间单位，那么小球飞出的水平距离在数值上就等于它的水平速度。
因此，只要分别测出两小球的质量m1、m2，和不放被碰小球时入射小球在空中飞出的水平距离s1，以及入射小球与被碰小球碰撞后在空中飞出的水平距离s1'和s2'，则可以根据实验数据的分析，来探究碰撞过程中的不变量。
[实验器材]平抛碰撞实验器（斜槽、重锤线）；钢质小球、玻璃小球、塑料小球（3个小球半径相同）；方格记录纸；复写纸；天平和砝码；刻度尺，游标卡尺。
[实验步骤]1.入射球与被碰球分别为钢质小球与玻璃小球，用天平分别测出两个小球的质量m1、m2。
用游标卡尺测量出小球的直径L。
2.固定方格记录纸和复写纸：把方格记录纸和复写纸叠放在一起（复写纸在外）平整地压到屏板上，方格记录纸竖直边和坐标格竖直边平行，用铁夹固定好方格记录纸与复写纸，铁夹固定的位置不能让小球运动中碰到。
3.调整屏板面，使之在竖直平面内：悬挂重锤线，通过底板三只调平螺栓的调整，使重锤线与屏板上的红色标线平行，从而达到屏板面与水平面竖直。
4.调整弧槽，使其末端保持水平：将小球轻放在斜槽平直部分的末端处，调整斜槽下的螺钉，能使小球在平直轨道上的任意位置静止，表明斜槽平直部分的末端处已水平。
以上两步反复调整。
5.确定坐标原点O：把小球放在槽口处，重按小球通过复写纸，就得到球心在板上的水平投影点O，O点即为坐标原点。
6. 先不放被碰小球，让入射球从斜槽上同一高度处由静止开始滚下，入射小球将沿着导轨凹槽滚下并被水平抛出，落在接球槽上，通过复写纸便在方格记录纸上留下痕点。
1 实验：探究碰撞中的不变量第十六章动量守恒定律 16.1 实验：探究碰撞中的不变量实验：碰撞是常见的现象，以宏观、微观现象为例，从生产、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？前后是否有什么物理量保持不变？从现象出发去发现隐藏在现象背后的自然规律。
在现象背后的自然规律。
P2演示演示 A、B是两个悬挂起来的钢球，质量相等。
使B 是两个悬挂起来的钢球，、是两个悬挂起来的钢球质量相等。
球静止，拉起A球放开后A与碰撞碰撞，球静止，拉起球，放开后与B碰撞，观察碰撞前后两球运动的变化。
撞前后两球运动的变化。
换为质量相差较多的两个小球，两个小球，重做以上实验通过演示实验的结果看出，通过演示实验的结果看出，两物体碰后质量虽然没有改变，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。
量的大小有关。
通过观察现象猜想碰撞前后可能的“不变量” 能的“不变量”。
一.实验的基本思路1、一维碰撞如图所示，A、B是悬挂起来的钢球，把小球拉如图所示，、是悬挂起来的钢球把小球A拉是悬挂起来的钢球，起使其悬线与竖直线夹一角度a,放开后A球运动起使其悬线与竖直线夹一角度，放开后球运动到最低点与B球发生碰撞碰后B球摆幅为球发生碰撞，球摆幅为β角到最低点与球发生碰撞，碰后球摆幅为角. 如两球的质量 A=mB,碰后球静止，B球摆角如两球的质量m 碰后A球静止球静止，球摆角β=α,这说明、B两球碰后交换了速度；两球碰后交换了速度，这说明A、两球碰后交换了速度；如果 A_gt;mB,碰后、B两球一起向右摆动；如果m 碰后A、两球一起向右摆动两球一起向右摆动；如果 A_lt;mB,碰后球反弹、B球向右摆动. 如果m 碰后A球反弹球反弹、球向右摆动球向右摆动. 以上现象可以说明什么问题？以上现象可以说明什么问题？2、追寻不变量P2课文，描述思路课文，……质量并不描述物体的运动状态，不是我们追寻的“ 质量并不描述物体的运动状态，质量并不描述物体的运动状态不是我们追寻的“ 不变量” 速度在碰撞前后是变化的……物体的质量与它不变量”。
