实验探究碰撞中的不变量27.ppt

生活中的各种碰撞现象 生活中的各种碰撞现象 生活中的各种碰撞现象 生活中的各种碰撞现象 生活中的各种碰撞现象 生活中的各种碰撞现象 第十六章 动量守恒定律 §1.实验：探究碰撞中的不变量 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． 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． 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。 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。 * * 撞车 打桩机打桩 钉钉子 飞鸟撞飞机 打网球 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β=α，这说明A、B两球碰后交换了速度； 如mAmB，碰后A、B两球一起向右摆动； 如mAmB，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？ ▲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？ m1 v1 + m2v2 = m1 v1 + m2 v2 ？ 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？ m1 v12 + m2v2 2= m1 v12 + m2 v22 ？ 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 ▲实验时需要考虑问题 测量物体的速度可以有哪些方法？ 参考案例一——光电门测速法 参考案例二——摆球测速原理 参考案例三——打点计时器测速原理 * *