161《实验 探究碰撞中的不变量》 导学案.doc

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1、物理选修3-4编写：李宇擀校对：周毅剑审核：付开为刘于贵16.1《实验：探究碰撞屮的不变量》导学案班级姓名【学习目标】识记：明确探究碰撞屮的不变量的基木思路.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】重点：碰撞中的不变量的探究难点：实验数据的处理.【自主检测】碰撞是口常生活、生产活动小常见的一种现彖，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。物理学屮研究运动过程屮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小的什么物理量保持不变（守恒）O我们只研究最简单的情况——两

2、个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动。这种碰撞叫做。问题：1•在物体碰撞过程屮，哪些物理量会对碰撞后物体的运动状态有影响呢？2.要探究物体在碰撞屮存在的不变量，你需要测量什么物理量？用什么方法怎么测量？3.按照你的测址方法刚出你的测暈装置图：4.如图某同学设计的探究碰撞屮的不变量的实验装置，通过改变两小车质暈ml和m2,以及它们碰撞前的速度，得到一些数据，根据下图表小的数据填充表小的空缺：（规定ml碰前速度方向为正，则跟它相反方向为负）碰掩前碰掩后质量kg“=4冬=4m{=4叫=4速度m/sv=9v=0■V

3、=3u；=64mvmi+m2v2=/??1v；+fn2vf

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5、v5V；V；+■一实验记录及分析（表2）碰撞前碰撞后质屋kgm^=2■m=4m^=2速度m/sv=9v,=0r；=4.5v；=9mvm[vl+=ZHjv；+m^v=mv加df+=/HjVj'+=vhnv'+厂-m)m“X+G-实验记录及分析（表3）碰掩前碰撞后质呈kgm^2wn=4mt=2®=4速度m/s片=6v=0V；=-2V；=4mvmjV,+m2v2=/n(v；+=mv2+riKV；=+“?j；_=v/mV

6、vs—+—=nilm2v；K—+—=/Hjm2实验记录及分析（表4）碰撞前碰撞后质屋kg“=4心=2加

7、]=4m^=2速度m/sVpOv*=0V；=2y：=■£■mvmivl+〃j—=〃屮；+=广m{^+/m2v；=pf2"[‘J+〃人八■=v/mV,IS—+—=/H]rn2v；v—L+—=mxm2碰撞前碰描后质呈kg〃「=4m=2厶加1=4m^2■速度m/sv(=9v=0■v；=6y：=6■mv/WjVj+m2v2=/HjV；+in2v2=mv2加]if+〃?"：=“叮+〃人叮=v/m儿VSw(m2v{I；—+—=tn{m2询=纸带从以上5个表格中的数据分析，你可以得到什么结论?【知识点拨】一，测暈物体的速度的方法（1）光电门测速原理如图所示，图屮滑块上红色部分为描光板，描光

8、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，并与计吋装置相连，构成光电计时装置。当描光板穿入时，将光描住开始计时，穿过后不再描光则停止计时，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/to（2）摆球测速原理把两个小球用线悬挂起來，一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰。如图：可以测量小球被拉起的角度，从而算出落下时的速度；测量被撞小球摆起的角度，从而算出被碰后的速度。设摆线长为L,小球的半径为r,质量为m,被拉起的角度为0,落下时的速度为v,根据机械能守恒令：解得：同理可求出碰后各小球的速度。也可以用贴胶布等方法增人两

9、球碰撞时的能量损失。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将打点计时器固定在光滑导轨的--端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后血。让滑块A静止，滑块B运动。在两滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插入橡皮泥小，把两个滑块连接成一体。通过纸带测出它们碰撞前碍的速度。（4）利用平抛运动的装置实验探究法如图所示，让一个质量较人（为ml）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体积相同、质量较小（为m2）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