《实验：探究碰撞中的不变量》课件

,实验：探究碰撞中的不变量,第十六章：动量守恒定律,教材分析,教学目标：,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,引入思路：,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。,台球由于两球碰撞而改变运动状态,（不同号的台球运动状态不同）,两节火车车厢之间的挂钩靠碰撞连接,P2,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,”,。,1.1,一维碰撞,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,角如两球的质量,m,A=,m,B,，碰后,A,球静止，,B,球摆角,=,，这说明,A,、,B,两球碰后交换了速度；,如果,m,A,m,B,，碰后,A,、,B,两球一起向右摆动；,如果,m,A,m,B,，碰后,A,球反弹、,B,球向右摆动,以上现象可以说明什么问题？,1,实验探究的基本思路,结论：以上现象说明,A,、,B,两球碰撞后，速度发生了变化，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,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？,m,1,v,1,+,m,2,v,2,=,m,1,v,1,+,m,2,v,2,？,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？,m,1,v,1,2,+,m,2,v,2,=,m,1,v,1,2,+,m,2,v,2,2,？,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,制定计划与设计实验：,P4,P5,参考案例：给学生一定的设计空间,1,2,追寻不变量,2,实验条件的保证、实验数据的测量,2,1,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,;,2,2,用天平测量物体的质量；,2,3,测量两个物体在碰撞前后的速度,测量物体的速度可以有哪些方法？,参考案例,一光电门测速原理,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,参考案例二,一,摆球测速原理,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。,参考案例三,一打点计时器测速原理,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。,两个物体由静止弹开也是一种碰撞情况,参考案例四,一平抛测速原理,实验装置如图所示。,把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动情况，通过测量桌高和水平位移，可以算出抛出时的初速度。,3,实验方案一：,3,1,用气垫导轨作碰撞实验（如图所示）,实验记录及分析（,a-1,）,实验记录及分析（,a-2,）,实验记录及分析（,a-3,）,实验记录及分析（,b,）,实验记录及分析,（,c,）,课堂小结,1,基本思路（一维碰撞）,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？,2,需要考虑的问题,碰撞必须包括各种情况的碰撞；,物体质量的测量（天平）；,碰撞前后物体速度的测量（利用光电门或打点计时器等）。,谢谢！,