16—1实验探究碰撞中的不变量.doc

16—1实验：探究碰撞中的不变量 【学习目标】 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速度的测量方法； 3.掌握实验数据处理的方法。 【教学重点】 1.掌握科学探究的方法； 2.如何真正实现探究的过程。 【教学难点】 启发学生利用身边的一切可利用资源，并自行设计一些可行性较强的实验方案。 【自主学习】 1.物体质量不同时，碰撞前后速度发生的变化 。 2.所谓一维运动就是： 。 我们现在研究的问题中，一定要确保两物体在碰撞前后的运动都是在 。 3.物体的质量可以用 测定，因为质量不能描述物体的运动状态，所以“质量”充当我们要探索的不变量。 4.我们在考虑速度时，一定要考虑它的方向。如果速度的方向与我们设定的坐标轴方向一致时，要取为 ，否则取 。 5.测量物体运动速度的办法有很多，我们的教材上例举了的方法是 、 、 。你还能举出哪几种方法来？ 6.除了教材所例举的可能的不变量外，请例举一二个你还能猜测出来的可能不变的量。 【合作探究】 光滑水平桌面上有A、B两小车，质量都是0．6kg ，A车的尾部连着一条通过正在工作的打点计时器的纸带，A 车以某一速度与静止的B车碰撞后，两者共同向前运动。整个过程中打出了下图所示的一条纸带，请你据此通过计算猜想：碰撞前后有一个什么物理量可能是相等的。 【课堂检测】 1．某实验小组在“实验：探究碰撞中的不变量”的实验中，采用如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来进行探究。图中PQ是斜槽，QR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近末端的地方，让A球仍从位置G自静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次。图中的O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点。B球落点痕迹如图所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在???面，米尺的零点与O点对齐。 （1）碰撞后B球的水平射程应取为 cm。 （2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？ （填选项号） A、水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离； B、A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离； C、测量A球或B球的直径； D、测量A球或B球的质量（或两球质量之比）； E、测量G点相对水平槽面的高度。 2．在学习了“实验：探究碰撞中的不变量”的实验后，得出了动量守恒定律，反过来我们可以利用该实验中的有关方案来验证动量守恒定律。下面是某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。实验仪器如图所示。 实验过程： （1）调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作。 （2）在滑块1上装上挡光片并测出其长度L。 （3）在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥（或双面胶纸）。 （4）用天平测出滑块1和滑块2的质量m1、m2。 （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（v0=0），用滑块1以初速度v1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v=L/t计算滑块1碰撞前的速度v1及碰后两者的共同速度v；再计算两滑块碰撞前后的动量，并比较两滑块碰撞前后的动量的矢量和。 实验数据： m1=0.324kg m2=0.181kg L=1.00×10-3m 次 数滑块1滑块2碰前系统动量kgms-1碰后系统动量kgms-1/ms-1/ms-1/ms-1/ms-1(+)10.2900.18400.18420.4260.26900.269结论：