《实验：探究碰撞中的不变量》导学案2

《《实验：探究碰撞中的不变量》导学案2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、《实验：探究碰撞中的不变量》导学案【实验目的】1•明确探究碰撞中不变量的基本思路。2•探究一维碰撞中的不变量。【实验原理】1•实验猜想：在一维碰撞的前提下，设两个物体的质量分别为m2,碰撞前它们的速度分别为w、v2,碰撞后的速度分别为V】、vz2。规定某一速度方向为正。碰撞前后速度的变化和物体的质量的关系，我们可以做如下猜测：(1)m]v1+m2V2=mVi+m2vf22#2(2)mivr+m2V2=mivrr+iri2V2•实验方案：方案（一）：利用气垫导轨完成一维碰撞实验；方案（二）：利用等长悬线悬挂等大的小球完成一维碰撞实验；方案（三）：在光滑桌血上两车碰撞完成一

2、维碰撞实验；方案（四）：利用等大的小球做平抛运动完成一维碰撞实验。这四个实验方案共同Z处都是需要用天平测量发生碰撞的物体质量，不同Z处在于速度的测量方法各不相同：方案（一）：利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度。方案（二）：可以通过测量小球碰撞前后摆起的角度，算出碰撞前后对应小球的速度。方案（三）：通过纸带上两计数点间的距离及时间，由X算出速度。【实验器材】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、橡皮泥等。方案（二）：带细线的小球（两套）、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。方案（三）：光滑长木板

3、、打点计时器、纸带、小车（两个）、天平、撞针、椽皮泥、刻度尺等。实验过程探究一、实验步骤1•方案（一）：利用气垫导轨使两滑块发生一维碰撞。这一实验不仅能保证碰撞是一维的，还可以做出多种情形的碰撞，速度的测量误差较小，这个方案是本实验的首选。（1）用天平测量两滑块质量mi、m2o（2）调整导轨使之处于水平状态，并使光电计时器系统正常工作。（3）记录光电门挡光片的宽度Ax以及光电计时器显示的挡光时间At,利用公式AXV—计算出两滑块碰撞前后的速度。探究相互作用前后不变的量。碰撞前碰撞后质量叫二4傀二4速度【［二9歹0严/=6V2mvmlV,+m2v2=mvmxV]2+m2v

4、l-+加2卩；2=v/m叫+"2=m2W+必=m2代入m］Vi+m2V2=mivr+m2V2‘（矢量式），看在误差允许的范围内是否成立。2•方案（二）：利用等长悬线悬挂的半径相等的小球做实验。为了保证发生一维碰撞，最好选用钢杆悬挂的小球或选用双线摆。事先测量两个小球的质量ml、m2,然后一个小球静止，拉起另一个小球使它摆动到最低点时与静止小球相碰。由小球被拉起和摆动的角度来算出小球碰前速度V］和碰后速度vi'、v2o代入mM二miv/+m2v2（矢量式），看在误差允许的范围内是否成立。3•方案（三）：利用小车在光滑桌面上碰撞另一静止小车。事先用天平测量小车A、B的质量m

5、l、m2o小车A连接纸带通过打点计时器，小车B静止，两车碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，两车撞后连成一体，通过纸带测出它们碰撞前后的速度VI和V。然后代入v,看在误差允许的范围内是否成立。二、数据处理1•计算表格中所涉及的各项的对应数据。2.比较各类碰撞前后的数据结果。3.结论：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Z和，即m1V1+IT12V2=ITljViZ+1112、』o实验探究1.在“利用气垫导轨探究碰撞过程中的守恒量”吋，需将气垫导轨调至水平，英水平的标志是什么？2..在“利用单摆探究碰撞中的守恒量”的实验中，角度的测量该用什

6、么方法实现？3.“利用打点计时•器探究碰撞中的守恒量”吋，发现纸帯上的点迹有一部分分布均匀，有一部分分布不均匀，应选取哪一部分计算速度，试分析选取的原因。4.怎样才能保证碰撞是一维的？5.在以上的几个实验方案中，分别怎样测量物体运动的速度?