人教版选修35 实验：探究碰撞中的不变量 课件（共23张）.ppt

16 1探究碰撞中的不变量 生活中的各种碰撞现象 撞车 生活中的各种碰撞现象 打桩机打桩 生活中的各种碰撞现象 钉钉子 生活中的各种碰撞现象 飞鸟撞飞机 生活中的各种碰撞现象 打网球 生活中的各种碰撞现象 拳击 微观粒子相互作用 现象分析 以上现象的本质特征能不能用两个字归纳 碰撞 如ma mb 碰后a球静止 b球摆角 这说明a b两球碰后交换了速度 如ma mb 碰后a b两球一起向右摆动 如ma mb 碰后a球反弹 b球向右摆动 以上现象说明当a b两球的质量关系发生变化时 速度变化的情况也不同 思考与猜想 1 这些天壤之别的运动 是否遵循相同的物理规律 2 碰撞现象会不会有什么物理量保持不变 第十六章动量守恒定律 1 实验 探究碰撞中的不变量 实验的基本思路 1 一维碰撞 两物体碰撞前沿同一直线运动 碰撞后仍沿这条直线运动 思考与猜想 与物体运动有关的物理量有哪些呢 质量与速度 制定计划与设计实验 2 追寻不变量 p2课文 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 m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 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 m1v12 m2v22 m1v1 2 m2v2 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 指明了探究的方向和实验的目的 1 实验必须保证碰撞是一维的 即两个物体在碰撞之前沿同一直线运动 碰撞之后还沿同一直线运动 2 用天平测量物体的质量 3 测量两个物体在碰撞前后的速度 实验时需要考虑问题 测量物体的速度可以有哪些方法 如图所示 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 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 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t 则滑块相当于在l的位移上运动了时间t 所以滑块匀速运动的速度v l t 参考案例一 光电门测速法 实验装置如图所示 把两个小球用线悬起来 一个小球静止 拉起另一个小球 放下时它们相碰 可以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 从而算出被撞后的速度 也可以用贴胶布等方法增大两球碰撞时的能量损失 参考案例二 摆球测速原理 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a运动 小车b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 如上图 通过纸带测出它们碰撞前后的速度 参考案例三 打点计时器测速原理 斜槽 末端水平 天平 刻度尺 重垂线 参考案例四 平抛测速原理 测出小球落点的水平距离可根据平抛运动的规律计算出小球的水平初速度 本实验设计思想巧妙之处在于用长度测量代替速度测量 注意 5 用正确的方法从落点的痕迹找出落点的位置 3 实验中不需要测量时间 也不需要测量桌面的高度 4 能正确判断小球碰撞前后的落点 m1 m2 1 斜槽末端的切线要水平 2 从同一高度释放小球 m1 m2 v1 0 v2 0 m1 m2 v1 0 v2 0 m1 m2 v1 0 v2 0 m1 m2 v1 0 v2 0 m1 m2 v1 0 v2 0 v 1 v 2 碰撞情况分类 实验记录及分析 小结 基本思路 一维碰撞