2015-2016学年16.1《实验：探究碰撞中的不变量》 课件.ppt

1. 明确探究碰撞中的不变量的基本思路。 2. 掌握同一条直线上两个物体碰撞前后速度的测量方法。 3. 掌握实验数据的处理方法。 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，很能吸引大家的眼球，引起大家的探究物体间碰撞规律的兴趣，导入新课。 本节课是一节实验探究课，目的是要学生掌握探究问题的基本思路，实验数据的处理方法。所以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。使同学们有一个动量守恒定律普遍适用的印象。 实验数据的处理方法是实验的一个重要目的，所以最后设计了一个典例探究，考查、训练学生的处理数据的能力。 台球的各种花式打法 一维碰撞： 碰撞前后两个物体都在同一直线上运动。 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。 2. 速度的测量：v ＝Δx /Δt ，式中 Δx 为滑块(挡光片)的宽度， Δt 为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间。 1. 质量的测量：用天平测量。 如图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。 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（如下图）。通过纸带测出它们碰撞前后的速度。 两物体质量与速度的乘积之和，即 m1v1 + m2v2 = m1v1′ + m2v2′ 是否成立？ 或者质量与速度平方乘积之和即 m1v12 + m2v22 = m1v1′2 + m2v2′2 是否成立？ 还是有其他的可能？ 或者 成立？ 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、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，参考步骤如下： 1. 用天平测相关质量； 2. 安装实验装置； 3. 使物体发生碰撞； 4. 测量或读出相关物理量，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，找出碰撞中的守恒量； 7. 整理器材，结束实验。 1．实验数据的处理 为了探究碰撞中的不变量，将实验中测得的物理量填入如下表格，然后探究不变量。