实验：探究碰撞中的不变量 生活中的各种碰撞现象 台球碰撞的频闪照片 汽车碰撞实验 钉钉子 打桩机打桩 飞鸟撞飞机 拳击 打网球 儿童乐园碰碰车 水上电动碰碰船 一、观察实验、提出问题 思考：碰撞前后会不会有什么物理量保持不变？ 从最简单的开始研究 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-- 一维对心碰撞 实验探究的基本思路 在一维碰撞的情况下与物体运动有关的量有哪些？ 设两个物体的质量分别为m1、m2，碰撞前它们速度分别为v1、v2，碰撞后的速度分别为v1’、v2’． 规定碰撞前的速度方向为正方向 质量和速度 二、我们的猜想 2 2 1 1 2 2 1 1 v m v m v m v m ? + ? = + 猜想１： 猜想２： 猜想３： ………………………… 保证一维碰撞 即保证两物体在碰撞前后在同一直线上运动； 如何测量物体的质量 怎样测量物体的速度? 三、设计方案 设计实验需要考虑的问题 天平 探究方案一:气垫导轨、光电门 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． 气垫 摆球 小车 平抛 下一页 参考案例———光电门测速法 把两个小球用线悬起来，一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰。 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，从而算出被撞后的速度。 参考案例二———摆球测速法 将打点计时器固定在光滑桌面的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面。让小车A运动，小车B静止。在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两个小车连接成一体（如上图）。通过纸带测出它们碰撞前后的速度。 参考案例三———打点计时器测速法 打点计时器测速：测出相邻计数点间的距离⊿X，可得速度为 v =⊿X/⊿t 频闪照片测速：分析频闪照片中A、B滑块碰撞前后的位置情况，设频闪时间间隔为⊿t，可得速度为 v A=XA/⊿t 拓展案例四———频闪照片测速法 h h 斜槽末端切向水平 平抛测速：测出碰撞前后各球落点到O间的距离XOP、XOM、XON，各球空中运动时间均相同，设为⊿t，可得速度为 v =XOP/⊿t 拓展案例———平抛测速法 注意事项： 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(m1>m2); 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 气垫 摆球 小车 平抛 下一页 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 四、数据分析、解决问题 五.实验结论 在误差允许的范围内，物体的质量与速度的乘积的矢量和为不变量 六.误差分析 实验时应保证一维碰撞 要尽量避免碰撞时相互作用力之外的其他力影响物体的速度 ... ...
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