《丹江口市物理 第十六章 动量守恒定律 1 实验：探究碰撞中的不变量 新人教版选修3-5.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《丹江口市物理 第十六章 动量守恒定律 1 实验：探究碰撞中的不变量 新人教版选修3-5.ppt（26页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、实验：探究碰撞中的不变量实验：探究碰撞中的不变量引入新课：引入新课：台球由于两球的碰撞而改变运动状态台球由于两球的碰撞而改变运动状态 演演 示示 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。碰撞碰撞是日常生活、生产活动中常见的一种现象，是日常生活、生产活动中常见的一种现象，两个物体的发生两个物体的发生碰撞碰撞时，它们的时，它们的速度速度会发生变化会发生变化因此它们的运动状态会发生变化。因此它们的运动状态会发生变化。研究研究碰撞碰撞问题问题进入新课：1 1、模型构建、模型构建 最简单的碰撞类型，最简单的碰撞类型，即即两个两个物体在碰撞
2、之前沿直线运动，碰物体在碰撞之前沿直线运动，碰撞之后还沿同一直线运动撞之后还沿同一直线运动.一维碰撞一维碰撞碰撞前碰撞前：碰撞后碰撞后：一维碰撞特殊情况：一维碰撞特殊情况：m1=m2；V2=0问题一：问题一：与物体运动有关的物理量可能有哪些？与物体运动有关的物理量可能有哪些？问题二：问题二：碰撞前后碰撞前后,哪个物理量可能会保持不变？哪个物理量可能会保持不变？2 2、基本思路、基本思路 实验：实验：寻找寻找“不变量不变量”探究碰撞中的不变量探究碰撞中的不变量 质量质量虽然不变，但并不能描述物体的虽然不变，但并不能描述物体的运动状态，不是我们追寻的运动状态，不是我们追寻的“不变量不变量”.而而速
3、度速度在碰撞前后又是变化的在碰撞前后又是变化的.思考：思考：这个这个“不变量不变量”应该与什么有关呢？应该与什么有关呢？2 2、基本思路、基本思路 实验：实验：寻找寻找“不变量不变量”探究碰撞中的不变量探究碰撞中的不变量思考思考：我们又如何用我们又如何用质量质量、速度速度来来共同共同体现这个体现这个“不变量不变量”呢？呢？我们追寻的我们追寻的“不变量不变量”应该与应该与质量、速度两个物理量均有联系。质量、速度两个物理量均有联系。“不变量不变量”指的是球指的是球1 1、球球2 2所组成的系统，在碰所组成的系统，在碰撞前后保持不变的物理量。撞前后保持不变的物理量。猜想一：猜想一：碰撞前碰撞前：若若
4、“不变量不变量”=质量质量 速度速度碰撞后碰撞后：则：则：猜想二：猜想二：碰撞前碰撞前：若若“不变量不变量”=质量质量 速度速度碰撞后碰撞后：则：则：猜想二：猜想二：碰撞前碰撞前：若若“不变量不变量”=质量质量 速度速度碰撞后碰撞后：则：则：碰撞前碰撞前：碰撞后碰撞后：实验：实验：探究碰撞中的不变量探究碰撞中的不变量 我们寻找的我们寻找的不变量不变量必必须在各种碰撞的情况下都须在各种碰撞的情况下都不改变，这样才符合要求。不改变，这样才符合要求。案例一：阅读教材，如何进行实验案例一：阅读教材，如何进行实验 实验案例：实验案例：3 3、验证猜想、验证猜想 实验：实验：实验具体操作实验具体操作探究碰
5、撞中的不变量探究碰撞中的不变量（1 1）要保证碰撞是一维的）要保证碰撞是一维的（2 2）质量测量）质量测量 天平天平（3 3）速度测量）速度测量 （4 4）实验数据的处理）实验数据的处理 速度的测量：速度的测量：可以充分利用所学的运动学知识，可以充分利用所学的运动学知识，如利用匀速运动、平抛运动，并借助于斜槽、气垫如利用匀速运动、平抛运动，并借助于斜槽、气垫导轨、打点计时器和纸带等来达到实验目的和控制导轨、打点计时器和纸带等来达到实验目的和控制实验条件实验条件 图中滑块上红色部分为挡光板，挡光板有一定的宽度，设为图中滑块上红色部分为挡光板，挡光板有一定的宽度，设为L L气垫导轨上黄色框架上安装
6、有光控开关，并与计时装置相连，气垫导轨上黄色框架上安装有光控开关，并与计时装置相连，构成光电计时装置构成光电计时装置 当挡光板穿入时，将光挡住开始计时，穿过后不再挡光则停当挡光板穿入时，将光挡住开始计时，穿过后不再挡光则停止计时，设记录的时间为止计时，设记录的时间为t t，则滑块相当于在，则滑块相当于在L L的位移上运动了时的位移上运动了时间间t t，所以滑块匀速运动的速度，所以滑块匀速运动的速度v=L/tv=L/t案例二：阅读教材，如何进行实验案例二：阅读教材，如何进行实验 通过测量小球被拉起的角度，从而算出落下时的速度；通过测量小球被拉起的角度，从而算出落下时的速度；测量被撞小球摆起的角度
7、，从而算出被撞后的速度。测量被撞小球摆起的角度，从而算出被撞后的速度。案例三：阅读教材，如何进行实验案例三：阅读教材，如何进行实验 将打点计时器固定在光滑桌面的一端，把纸带穿将打点计时器固定在光滑桌面的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面。让小车过打点计时器，连在小车的后面。让小车A A运动，小车运动，小车B B静止。在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰静止。在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两个小车连接成一体撞时撞针插入橡皮泥中，把两个小车连接成一体(如上如上图图)。通过纸带测出它们碰撞前后的速度。通过纸带测出它们碰撞前后的速度。光滑桌面上有光滑桌面上
8、有A A、B B两个小球。球两个小球。球A A的质量为的质量为0.3 kg0.3 kg，以，以8 8 m/sm/s的速度跟质量的速度跟质量0.1 kg0.1 kg的静止的球的静止的球B B发生碰撞，碰撞后发生碰撞，碰撞后球球B B的速度变为的速度变为9 9 m/sm/s，球，球A A的速度变为的速度变为5 5 m/sm/s，方向与原来，方向与原来相同。根据实验数据，小明对碰撞规律做了如下几项猜想。相同。根据实验数据，小明对碰撞规律做了如下几项猜想。(1)(1)碰撞后球碰撞后球B B获得了速度，是否是球获得了速度，是否是球B B把速度传递给了把速度传递给了2 2球？球？(2)(2)碰撞后球碰撞后
9、球B B获得了动能，是否是球获得了动能，是否是球A A把动能传递给了把动能传递给了2 2球？球？(3)(3)请你根据以上实验数据猜想：有一个什么物理量，在这次碰请你根据以上实验数据猜想：有一个什么物理量，在这次碰 撞中，球撞中，球B B所增加的这个量与球所增加的这个量与球A A所减小的这个量相等？请计所减小的这个量相等？请计 算表明。算表明。例题例题1：例题例题2：基本思路基本思路(一维碰撞一维碰撞)与物体运动有关的物理量可能有哪些？与物体运动有关的物理量可能有哪些？碰撞前后哪个物理量可能是不变的？碰撞前后哪个物理量可能是不变的？需要考虑需要考虑 的问题的问题碰撞必须包括各种情况的碰撞碰撞必须包括各种情况的碰撞;物体质量的测量物体质量的测量(天平天平);碰撞前后物体速度的测量碰撞前后物体速度的测量(利用光电门利用光电门或打点计时器等或打点计时器等).实验：探究碰撞中的不变量实验：探究碰撞中的不变量