2016-2017学年高中人教版物理选修3-5课件：16.1实验：探究碰撞中的不变量.pptx

;1. 猜想两个物体碰撞前后哪些物理量保持不变。 2. 讨论实验的基本思路。 3. 尝试设计实验方案，知道实验需要测量的物理量和所需器材。 4. 根据不同的实验方案设计实验记录表，收集并正确记录数据。 5. 分析实验数据，得出实验结论。; 打台球是同学们校外活动中非常喜欢的游戏，本节课首先通过视频《打台球》展示了各种花式台球的打法，令人眼花缭乱，能吸引学生的眼球，引起学生探究物体间碰撞规律的兴趣，由此导入新课。 本节课是一节实验探究课，目的是要让学生掌握探究问题的基本思路，实验数据的处理方法。首先说明问题探究的必要性和探究的目的，鼓励学生根据实验目的提出探究的不同方案。根据实验方案明确实验过程中需要记录的数据，设计表格，记录数据。碰撞有各种不同的方式，要达到一个共性的规律，各种碰撞都应该涉及。但斜碰又不好操作，所以本实验只研究了一维碰撞的各种情况：不同质量的物体间的碰撞；不同能量损耗的碰撞。使同学们有一个对动量守恒定律有一个初步的印象。 实验数据的处理方法是实验的一个重要目的，在最后设计了一个典例探究，考查、训练学生的数据处理能力。;台球的各种花式打法; 碰撞是日常生活、生产活动中常见的一种现象， 两个物体发生碰撞后，速度都发生变化。两个物体的 质量比例不同时，它们的速度变化也不一样。 那么，碰撞前后会不会有什么物理量保持不变？;一、探究碰撞中的不变量 ;3. 各种碰撞情景的实现：利用弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥设计各种类型的碰撞，利用滑块上加重物的方法改变碰撞物体的质量。;气垫导轨;方案二：摆球测速原理 ;方案三：打点计时器测速原理 ;二、猜想碰撞中的不变量 ;方案一：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块 ( 两个 )、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥。 方案二：带细线的摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。 方案三：光滑长木板、打点计时器、电源、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥。;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??： 1. 用天平称量相关物体的质量； 2. 安装实验器材； 3. 使物体发生碰撞； 4. 测量或读出相关物理量的数据，计算有关速度； 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。;1．实验数据的处理;;;;;; 经过验证后可知，在误差允许的范围内，碰撞前后不变的量是物体的质量与速度的乘积，即 m1?1＋m2?2＝m1?1′＋m2?2′;1．保证两物体发生的是一维碰撞，即两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动。 2．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。 3．若利用摆球进行实验，两小球静放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面内。 4．碰撞有很多情形，我们寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变，才符合要求。;某实验小组选用水平气垫导轨、光电门等测量装置来探究碰撞中的不变量。实验仪器如图所示;(5) 把滑块 1 和滑块 2 放在气垫导轨上，让滑块 2 处于静止状态 (?2 ＝ 0 )，用滑块 1 以初速度 ?1 与之碰撞(这时光电计时器系统自动计算时间)，撞后两者粘在一起，分别记下滑块 1 的挡光片碰前通过光电门的遮光时间 t1 和碰后通过光电门的遮光时间 t2； (6) 先根据 计算滑块 1 碰撞前的速度 ?1 及碰后两者的共 同速度?；再计算两滑块碰撞前后质量与速度的乘积，并比较大小。;次数;次数;基本思路 (一维碰撞)