高中物理 第十六章 动量守恒定律 1 实验 探究碰撞中的不变量同步备课课件 新人教版选修35.pptVIP

一 一维碰撞两个物体碰撞前沿同一直线运动 碰撞后 这种碰撞叫做一维碰撞 仍沿这条直线运动 三 实验探究方案实验需要考虑的主要问题 1 质量的测量 用测量 2 速度的测量 有下列三种方案方案1 利用气垫导轨结合光电门实验装置如图1所示 图1 天平 在两滑块相碰的端面上装上弹性碰撞架 图乙 可以得到能量损失很小的碰撞 在滑块的碰撞端贴胶布 可以增大碰撞时的能量损失 在两个滑块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 使两个滑块连成一体运动 图丙 这样可以得到能量损失最大的碰撞 3 器材 气垫导轨 光电计时器 天平 滑块两个 带挡光片 重物 弹簧片 细绳 弹性碰撞架 胶布 撞针 橡皮泥等 方案2 单摆结合机械能守恒定律实验装置如图3所示 图3 1 速度的测量及计算 可以测量小球拉起的 根据机械能守恒定律算出小球碰撞前对应的速度 测量碰撞后两小球分别摆起的对应 根据机械能守恒定律算出碰撞后对应的两小球的速度 2 碰撞情景的实现 用的方法增大两小球碰撞时的能量损失 3 器材 带细线的小球 两套 铁架台 天平 量角器 坐标纸 胶布等 角度 角度 贴胶布 刻度尺 2 碰撞情景的实现 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 把两小车连在一起运动 3 器材 光滑长木板 打点计时器 纸带 刻度尺 小车 两个 天平 撞针 橡皮泥等 四 实验步骤不论采用哪种方案 实验过程均可按实验方案合理安排 参考步骤如下 1 用测量相关碰撞物体的质量m1 m2 2 安装实验装置 3 使物体发生一维碰撞 4 测量或读出碰撞前 后相关的物理量 计算对应的速度 5 改变碰撞条件 重复步骤3 4 6 进行数据处理 通过分析比较 找出碰撞中的 不变量 7 整理器材 结束实验 天平 五 数据处理将实验中测得的物理量填入下表 填表时需注意物体碰撞后运动的速度与原来速度方向相反的情况 六 误差分析1 系统误差 主要来源于装置本身是否符合要求 即 1 碰撞是否为一维碰撞 2 实验中是否合理控制实验条件 如气垫导轨是否水平 两球是否等大 长木板实验是否平衡摩擦力 2 偶然误差 主要来源于对质量m和速度v的测量 七 注意事项1 前提条件 碰撞的两物体应保证 水平 和 正碰 2 方案提醒 1 若利用气垫导轨进行实验 调整气垫导轨时 注意利用水平仪确保导轨水平 2 若利用摆球进行实验 两小球静止时球心应在同一水平线上 且刚好接触 摆线竖直 将小球拉起后 两条摆线应在同一竖直平面内 3 若利用长木板进行实验 可在长木板的一端下垫一小木片用以平衡摩擦力 3 探究结论 寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变 例1 某同学利用气垫导轨做 探究碰撞中的不变量 的实验 气垫导轨装置如图5所示 所用的气垫导轨装置由导轨 滑块 弹射架 光电门等组成 图5 1 下面是实验的主要步骤 安装好气垫导轨 调节气垫导轨的调节旋钮 使导轨水平 向气垫导轨通入压缩空气 接通光电计时器 把滑块2静止放在气垫导轨的中间 滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳 释放滑