物理演示实验五连珠碰撞演示

五连珠碰撞演示的教学设计【导入】大家好，今天我们学习的是五连珠碰撞。我们通过之前的学习可以知道，碰撞是最常见的物理现象，其中最简单最基本的碰撞又是两个物体之间对心碰撞，即两个物体在碰撞前后的运动方向在同一直线上。今天我们的五连珠碰撞演示就是运用了物体间的对心碰撞。希望同学们在我为大家演示实验时认真观察实验中有什么现象，仔细想想这是为什么，其中运用了什么物理原理，待会我会请大家来回答。【新课讲解】1、 现在，我们可以看到等长悬线下，挂着七个质量相同的钢球。调整仪器，七个钢球的球心位于同一水平线上，钢球彼此仅仅相互接触但不挤压。2、 将仪器一端的第一个钢球拉起来到一定高度，由静止释放，则钢球在最低点与第二个钢球发生弹性碰撞。那个同学可以告诉我们你看到了什么现象？（请同学回答）如同学们所说，可以看到每次碰撞后，原来运动的钢球就静止了下来，有且仅有另一端的第五个钢球弹起，而被撞钢球则弹起到几乎与第一个球释放时的高度。循环不已，但是中间的三个钢球不动。同学们觉不觉得很奇怪呢，为什么中间的球是不动的呢？谁可以为我们解答呢？（请同学回答）好，同学们也发表了自己的看法，是否正确我待会为你们解答。3、 下面我们再看看当我们将仪器一端的两个钢球拉起来到一定高度，由静止释放时发生什么现象吧。我们可以看到，当我们将

仪器一端的两个钢球拉起来到一定高度，由静止释放时，钢球在最低点与剩下的三个钢球发生弹性碰撞，碰撞后，有且仅有另一端的第四第五个钢球弹起。循环不已。这是为什么呢？请同学认真的思考。4、 下面我们再看看当我们将仪器一端的三个钢球拉起来到一定高度，由静止释放时发生什么现象吧。我们可以看到，当我们将仪器一端的三个钢球拉起来到一定高度，由静止释放时，钢球在最低点与剩下的两个钢球发生弹性碰撞，碰撞后，最后是第三第四第五个钢球弹起。5、 可见，当我们当我们将仪器一端的四个钢球拉起来到一定高度，由静止释放时的现象也是类似的。理论分析】1、我们知道五连球碰撞是完全弹性碰撞，所以这个碰撞过程中，系统的动量和机械能都是守恒的。动量守恒mv+mv=mv动量守恒mv+mv=mv+mv11221102201)动能守恒1111mv2+mv2=mv2+mv22 112 222 1102 2202)由上边两式联立可得+2mvio

m+2mvio

m+m(m—m+2mvv= 2 120 102 m+m12v=112当m=m，则v=v，v=v，两球碰撞时交换速度。当我们将仪器12210120一端的第一个钢球拉起来到一定高度，由静止释放，则钢球在最低点与第二个钢球发生弹性碰撞时，由于碰撞时间很短，相当于第二个球的位置是没有变化的，也就是，第二个球瞬时获得一个速度，然后传给三号球，依次把速度传递下去，最后传给了五号球，因为传递时间很快，看到的就是但是中间的三个钢球不动，原来运动的钢球就静止了下来，有且仅有另一端的第五个钢球弹起。2、我们再来分析当我们将仪器一端的两个钢球拉起来到一定高度，由静止释放时，碰撞后，有且仅有另一端的第四第五个钢球弹起。这是因为，球与球之间是钢球彼此仅仅相互接触但不挤压的，我们把两个球拉到相同高度，并且同时由静止释放，两个球同时到达最低点并且拥有相同的速度。而求首先与静止的三号球碰撞，二号球把速度传给三号球，二号球静止下来，这样一个接着一个，最终将速度传给了五号球，五号球弹起。几乎在同时，一号球与静止的二号球碰撞，最终将速度给了四号球，使四号球被弹起。【拓展】1、 v二0，m«m则vu—v，v=0，m反弹，即质量很大且原来201211021静止的物体，在碰撞后仍保持不动，质量小的物体碰撞后速度等值反向。2、 若m<<m，且v=0,则v«v,v«2v，即一个质量很大的球体，21