16-1实验：探究碰撞中的不变量演示教学.ppt

16.2 动量守恒定律（一） 名人名言 这些看起来天壤之别的运动，遵从着一条相同的科学规律——动量守恒定律。 想像远比知识重要，知识有涯，而想像能环抱整个世界。 ——爱因斯坦 撞车 打桩机打桩 钉钉子 飞鸟撞飞机 拳击 最简单的碰撞——一维碰撞： 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． 在一维碰撞的情况下与物体运动有关的量只有物体的质量m和物体的速度v． ①碰撞前后物体质量不变，但质量并不描述物体的运动状态，不是我们追寻的“不变量”． ②必须在各种碰撞的情况下都不改变的量，才是我们追寻的不变量． 碰撞前后速度V的变化和物体的质量m的关系，可以做如下猜测： 猜想： ？ ？ ？ …… 1．实验必须保证碰撞是一维的 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． 探究方案一:气垫导轨、光电门 探究碰撞中的不变量 挡光板的宽度设为L．穿过后所用时间为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． 用气垫导轨作碰撞实验动量守恒.wmv 探究方案二：摆球、量角器 探究碰撞中的不变量 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． 探究方案三：打点计时器、小车 探究碰撞中的不变量 P3需要考虑的问题: 讨论操作和数据处理中的技术性问题? （2）数据采集方案：①质量的测量：天平②速度的测量 （1）获得一维碰撞的方案①利用气垫导轨实现两滑块发生一维碰撞；②利用等长悬线悬挂等大小球实现两球发生一维碰撞； ③利用小车在光滑桌面上碰撞另一静止小车实现一维碰撞。 方案一：滑块速度的测量： 方案二：摆球速度的测量： 方案三：小车速度的测量： 探究方案四：斜槽 小球 平抛装置 探究碰撞中的不变量 m1 m2 P M N 0` 探究碰撞中的不变量 本实验设计思想巧妙之处在于用长度测量代替速度测量。 注意： 5、用正确的方法从落点的痕迹找出落点的位置； 3、实验中不需要测量时间，也不需要 测量桌面的高度； 4、能正确判断小球碰撞前后的落点(m1m2); 1、斜槽末端的切线要水平； 2、从同一高度释放小球 ； O P M N 实验数据记录表格 碰撞前 碰撞后 质量 m1= m2= m1= m2= 速度 V1= V2= V1’= V2’= mv m1v1+m2v2= M1v’1+m2v’2= mv2 m1v12+m2v22= M1v’12+m2v’22= v/m 实验记录及分析(a-1) 碰撞前 碰撞后 质量 m1= m2= m1= m2= 速度 V1= V2= V1= V2= mv m1v1+m2v2= m1v1+m2v2= mv2 m1v12+m2v22= m1v12+m2v22= v/m 实验记录及分析(a-2) 碰撞前 碰撞后 质量 m1= m2= m1= m2= 速度 V1= V2= V1= V2= mv m1v1+m2v2= m1v1+m2v2= mv2 m1v12+m2v22= m1v12+m2v22= v/m 实验记录及分析(a-3) 碰撞前 碰撞后 质量 m1= m2= m1= m2= 速度 V1= V2= V1= V2= mv m1v1+m2v2= m1v1+m2v2= mv2 m1v12+m2v22= m1v12+m2v22= v/m 实验记录及分析(b) 碰撞前 碰撞后 质量 m1= m2= m1= m2= 速度 V1= V2= V1= V2= mv m1v1+m2v2= m1v1+m2v2= mv2 m1v12+m2v22= m1v12+m2v22= v/m 实验记录及分析—(c) ?有限的几次简单的测量是得不出普适性的物理规律的。只有根据实验结果推导出的许许多多新结论都与事实一致时，它才能成为一条定律。 小球运动系列.SWF 实验结论：在实验误差允许的范围内， 碰撞系统的mv是不变的。 矢量表达式： ---系统动量守恒定律 * * * * ●一讲就懂，一做就错，一点就通——程序性知识问题；审题问题。 ●难题会做容易题不会做——靠做题积累经验。 ●平时会做题考分上不