探究碰撞中的不变量3

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1、16.1《实验：探究碰撞中的不变量》导学案班级姓名【学习目标】识记：明确探究碰撞中的不变量的基本思路.理解：根据实验要求，设计实验，完成某种规律的探究方法。应用：根据实验数据进行猜测、探究，发现规律的探究方法。【重点难点】垂点：碰描中的不变量的探究难点：实验数据的处理.［自主检测】碰撞是FI常牛活、牛产活动中常见的一种现彖，两个物体发生碰撞后，都发生变化。两个物体的质量比例不同时，它们的也不一样。物理学中研究运动过程中的守恒量具有特别重要的意义，本节通过实验探究碰撞过程中的什么物理量保持不变（守恒）。我们只研究最简单的情况——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

2、。这种碰撞叫做O问题：1.在物体碰撞过程中，哪些物理量会对碰撞后物体的运动状态冇影响呢？2.要探究物体在碰撞中存在的不变量，你盅耍测量什么物理量？用什么方法怎么测量?3•按照你的测量方法画出你的测量装置图：4•如图某同学设计的探究碰撞屮的不变量的实验装置，通过改变两小车质量g和m2,以及它们碰撞前的速度，得到一些数据，根据下图表屮的数据填充表中的空缺：（规定g碰前速度方向为正，则跟它相反方向为负）实验记录及分析（表1）碰撞前碰撞后质量kg加]=4m?=4加产4®=4速度m/sVj=9v9=0吩3Vo=6mvmxvx+m2v2=mxv+m2v=2mv297W]V]+m2V2=

3、ZHjV]2+加2卩；2=v/mm2X+v;=m2实验记录及分析（表2）碰撞前碰撞后质量kgm=4加2=2m=4m2=2速度m/sv=9v2=0X=4.5v；=9mvmlvl+m2v2=+加2诂=999加]叮-+加2叭2=v/m乩+"2」mxm2V；+—m}m2实验记录及分析（表3）碰撞前碰撞后质量kgm=2m2=4m=2叫=4速度m/sv=6v2=0%=-2v；=4mv加V1+加2卩2=AHjVj+〃?"；=mv'22mlvl+m2v2=,2(flWjVj+7772V2=v/m%+”2=mxm2ff儿v9—+=m}m2实验记录及分析（表4）碰撞刖碰撞后质最kg/??1=4加2

4、=2m=4加2=2速度m/sv=0v2=0吩2y；=・4mv+m2v2=m{v[+m2vf2=7mvmxv^m2v}=,2,,2加]儿+加2勺=v/m儿+冬=V；+V；=mx实验记录及分析（表5）碰撞前碰撞后质暈kgw?i=4in=2m=4加2=2速度m/sv(=9v2=0v[=6u；=6mv加Vl+加2^2=mxv+m2vf2=2mv77?!+m2vl=f2t,2m}\+/n2v2=v/mVjV2—+=mAin2ff儿v9—+=mxm2从以上5个表格中的数据分析，你可以得到什么结论?【知识点拨】一，测量物体的速度的方法如图所示，图中滑块上红色部分为挡光板,冇一定的宽度，设

5、为L,气垫导轨上黃色框架上光控开关，并耳计时装置相连，构成光电计时装当挡光板穿入时，将光挡住开始计时，穿过(1)光电门测速原理挡光板女装冇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/1o(2)摆球测速原理们相小球摆为m,损失。把两个小球用线悬挂起來，一个小球静止，拉起另-个小球，放下时它碰。如图：可以测量小球被拉起的角度,从而算出落下时的速度;测量被撞起的角度，从而算出被碰厉的速度。设摆线长为L,小球的半径为r,质量被拉起的角度为落下时的速度为v,根据机械能守恒有：哪a+rXl-c。询冷佔解得》=应而T扇理可求出碰

6、厉各小球的速度。也可以用贴胶布等方法增人两球碰撞时的能量注意：由于此实验中角度的测量有困难，适于定性研究。(3)打点计时器实验探究法过打点、动。在插入橡碰撞前⑷利将打点计时器固定在光滑导轨的一端，把纸带穿计时器，连在小车的后面。让滑块A静止，滑块B运两滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针皮泥中，把两个滑块连接成一体。通过纸带测出它们后的速度。用平抛运动的装置实验探究法如图所示，让一个质量较大(为g)的小球A从斜槽上某高度处滚下來，与放在斜槽末端支柱上的休积相同、质量较小(为IU2)的小球B发生正碰。两小球的质量可用天平直接测量。但小球碰撞前厉的速度不便T1MPN换，距的

7、它0,驢十于直接测量，如果利用平抛运动的规律通过测量水平位移进行等效代问题就变得简单多了。因在相同高度处，物体做平抛运动的水平飞行离与其初速度成止比，两小球在碰撞后及A球碰前均做下落高度相同平抛运动，在落地前运动时间相等，因此用飞行时间作时间单位，则们£行的水平距离OP、OM、O'N就在数值上等于它们各自做平抛动的水平初速度V］、V］‘、V2‘，从而实现V］、V‘］、L2和0P、OM、N的等量代换。【经典体验】例1、某同学设计了一个用打点计时器做探究碰撞中的不变量的实验,小车a的前端粘有橡皮