第1课 实验：探究碰撞中的不变量
备课堂
教学目标：
（一）知识与技能
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。
（二）过程与方法
知道实验探究过程。
（三）情感态度与价值观
渗透物理学方法的教育， 体会科学探究的要素。
重点：探究碰撞中的不变量的基本思路
难点：碰撞前后的速度的测量方法
教学方法：
多媒体展示、实验演示、推理计算
教学用具：细线2条、小钢球若干、打点计时器、电源、导线若干、小车2个、橡皮泥、撞针
讲法速递
（一）引入新课：
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。
板书：第1节 实验：探究碰撞中的不变量 （二）进行新课：
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”
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 + m2v22 = 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？
22112211mvmvmvmv ？
…… 指明了探究的方向和实验的目的
课时2 反冲现象与火箭的发射
[学习目标] 1.了解反冲运动及反冲运动的典型事例.2.能够应用动量守恒定律解决反冲运动问题.3.了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素.
一、反冲现象
1.定义
一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分,一部分向某个方向运动,另一部分必然向相反的方向运动的现象.
2.规律：反冲运动中,相互作用力一般较大,满足动量守恒定律.
二、火箭
1.工作原理：利用反冲运动,火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾部喷管迅速喷出,使火箭获得巨大的向前的速度.
2.影响火箭获得速度大小的两个因素
(1)喷气速度：现代火箭的喷气速度为2 000～4 000 m/s.
(2)质量比：火箭起飞时的质量与燃料燃尽时的质量之比.喷气速度越大,质量比越大,火箭获得的速度越大.
3.现代火箭的主要用途：利用火箭作为运载工具,如发射探测仪器、常规弹头和核弹头、人造卫星和宇宙飞船等.
[即学即用]
1.判断下列说法的正误.
(1)反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果.( √ )
(2)只有系统合外力为零的反冲运动才能用动量守恒定律来分析.( × )
(3)反冲运动的原理既适用于宏观物体,也适用于微观粒子.( √ )
(4)火箭点火后离开地面加速向上运动,是地面对火箭的反作用力作用的结果.( × )
(5)在没有空气的宇宙空间,火箭仍可加速前行.( √ )
2.如图1所示是一门旧式大炮,炮车和炮弹的质量分别是M和m,炮筒与地面的夹角为α,炮弹射出出口时相对于地面的速度为v0.不计炮车与地面的摩擦,则炮车向后反冲的速度大小为v＝________.
图1
答案 mv0cos αM
解析 取炮弹与炮车组成的系统为研究对象,因不计炮车与地面的摩擦,所以水平方向动量守恒.炮弹发射前,系统的总动量为零,炮弹发射后,炮弹的水平分速度为v0cos α,根据动量守恒定律有：mv0cos α－Mv＝0
16．1 实验：探究碰撞中的不变量
★新课标要求
（一）知识与技能
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．
（二）过程与方法
1、学习根据实验要求，设计实验，完成某种规律的探究方法。
2、学习根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法。
（三）情感、态度与价值观
1、通过对实验方案的设计，培养学生积极主动思考问题的习惯，并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性。
2、通过对实验数据的记录与处理，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法来研究问题，解决问题，提高创新意识。
3、在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力。
4、在对现象规律的语言阐述中，提高了学生的语言表达能力，还体现了各学科之间的联系，可引伸到各事物间的关联性，使自己溶入社会。
★教学重点
碰撞中的不变量的探究
★教学难点
实验数据的处理．
★教学方法
教师启发、引导，学生自主实验，讨论、交流学习成果。
★教学用具：
投影片，多媒体辅助教学设备；完成该实验实验室提供的实验器材，如气垫导轨、滑块等
★课时安排
1 课时
★教学过程
（一）引入新课
课件演示：
（1）台球由于两球碰撞而改变运动状态。
（2）微观粒子之间由于相互碰撞而改变状态，甚至使得一种粒子转化为其他粒子．
师：碰撞是日常生活、生产活动中常见的一种现象，两个物体发生碰撞后，速度都发生变化．
师：两个物体的质量比例不同时，它们的速度变化也不一样．
师：物理学中研究运动过程中的守恒量具有特别重要的意义，本节通过实验探究碰撞过程中的什么物理量保持不变（守恒）．
（二）进行新课
1．实验探究的基本思路
1．1 一维碰撞
师：我们只研究最简单的情况——两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动．
这种碰撞叫做一维碰撞．
课件：碰撞演示
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；
1 第一章 动量守恒研究
新课标要求
（1）探究物体弹性碰撞的一些特点，知道弹性碰撞和非弹性碰撞；
（2）通过实验，理解动量和动量守恒定律，能用动量守恒定律定量分析一维碰撞问题，知道动量守恒定律的普遍意义；
例1： 火箭的发射利用了反冲现象。
例2： 收集资料，了解中子是怎样发现的。讨论动量守恒定律在其中的作用。
（3）通过物理学中的守恒定律，体会自然界的和谐与统一。
第二节 动量和 动量定理
三维教学目标
1、知识与技能：知道动量定理的适用条件和适用范围；
2、过程与方法：在理解动量定理的确切含义的基础上正确区分动量改变量与冲量；
3、情感、态度与价值观：培养逻辑思维能力，会应用动量定理分析计算有关问题。
教学重点：动量、冲量的概念和动量定理。
教学难点：动量的变化。
教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。
教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备。
1、动量及其变化
（1）动量的定义：
物体的质量与速度的乘积，称为(物体的)动量。记为p=mv 单位：kg·m/s读作“千克米每秒”。
理解要点：
①状态量：动量包含了“参与运动的物质”与“运动速度”两方面的信息，反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态，具有瞬时性。
大家知道，速度也是个状态量，但它是个运动学概念，只反映运动的快慢和方向，而运动，归根结底是物质的运动，没有了物质便没有运动.显然地，动量包含了“参与运动的物质”和“运动速度”两方面的信息，更能从本质上揭示物体的运动状态，是一个动力学概念。
②矢量性：动量的方向与速度方向一致。
综上所述：我们用动量来描述运动物体所能产生的机械效果强弱以及这个效果发生的方向，动量的大小等于质量和速度的乘积，动量的方向与速度方向一致。
（2）动量的变化量：
1、定义：若运动物体在某一过程的始、末动量分别为p和p′，则称：△p= p′－p为物体在该过程中的动量变化。
