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课件网) 第一节 实验：探究碰撞中的不变量 Unit16 动量守恒定律 一、创设情境，引入新课 问题1、总结图片中物体之间发生了什么样的相互作用？ 碰撞 一、创设情境，引入新课 问题2、碰撞有没有规律呢？ 1666 年惠更斯在英国的皇家学会上就演示了碰撞球现象。当时很多物理学家都在寻找碰撞中存在的规律。惠更斯就发现碰撞中有一个量不变的。究竟是什么量不变呢？ 演示实验： A B 二、观察实验，提出猜想 问题1、要研究一个物理规律，我们通常从最简单的情形开始。两物体在碰撞前后瞬间在同一直线上运动，叫做一维碰撞；两个摆球之间的碰撞是不是一维碰撞？ A B 摆球的碰撞发生在最底端，碰撞前后瞬间，物体的速度都在水平方向上。因此，它是一维碰撞。 A B A B 二、观察实验，提出猜想 问题2、改变碰撞物体的速度，碰撞效果会不会变化？改变碰撞物体的质量，碰撞效果是否发生变化？ A B 1、将小球拉起的高度越高，碰撞前入射球的速度就越大，碰撞效果越明显。 2、入射球的质量越大，碰撞效果越明显。 碰撞效果与速度和质量有关。 猜想１： 猜想２： 猜想３： 二、观察实验，提出猜想 问题3、碰撞中的规律直接体现在碰撞的效果上。 既 然质量和速度都能影响碰撞的效果，那么，碰撞中的不变量，必然既和质量有关，也和速度有关。猜一猜 ，碰撞前后系统的不变量可能是什么？ 其实就是质量和速度怎么组合的问题。 三、设计方案，检验猜想 问题1、如何保证碰撞是一维的？ 即保证两物体在碰撞前后在同一直线上运动。 质量用天平来测量。 速度测量的基本方法是转化为长度测量。 问题2、物体的质量如何测量？如何测量和计算碰撞前后物体的速度？ 探究方案一：气垫导轨、光电门 三、设计方案，检验猜想 利用气垫导轨进行实验的几种情况。 三、设计方案，检验猜想 问题3、利用光电门如何测量速度？ 气垫导轨 碰撞滑块 光电门 d 测出滑块经过光电门的时间t，则滑块速度为 微元法 探究方案二：摆球、量角器(或传感器) 由于角度的测量有困难，适于定性研究 。 三、设计方案，检验猜想 问题4、利用单摆如何测量速度？ A B α A B β 根据机械能守恒定律计算出碰撞前A球和碰撞后两球共同速度 B球左侧贴有橡皮泥。 探究方案三：打点计时器、小车 三、设计方案，检验猜想 橡皮泥 x2 x1 问题5、如何利用打点计时器测量速度？ 探究方案四：斜槽、小球、平抛装置 三、设计方案，检验猜想 C 白纸 G O 重锤线 B A 复写纸 M N 落点确定： 斜槽末端切向水平 防止碰撞中A球反弹：mA＞mB C 白纸 G P O 重锤线 A 复写纸 控制实验条件： 多次测量求平均值。 本实验设计思想巧妙之处在于用长度测量代替速度测量。 摆球 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 C 白纸 G O 重锤线 B A 复写纸 M N P 三、设计方案，检验猜想 问题6、如何利用平抛运动测量速度？ 碰撞前 碰撞后 质量 m1= m2= m1= m2= 速度 v1= v2= v'1= v'2= mv m1v1+m2v2= m1v'1+m2v'2= mv2 m1v12+m2v22= m1v'12+m2v'22= v/m 四、实验探究，数据处理 问题1、通过实验数据，找到碰撞前后的“不变量”。 四、实验探究，数据处理 实验探究表明，A、B两物体碰撞前后的不变量为： 问题2、通过实验数据，找到碰撞前后的“不变量”。 我们的收获是什么？ 猜想设 计方案 实验 验证 交流评估 观察现象 提出问题 1、重点不是公式，而是体会在追寻碰撞中的守恒量所运用的科学研究方法。 2、体会追寻守恒量的可行性 碰撞中的守恒量 解决问题 探究过程 五、归纳总结，不断探索 守恒量 质量 动量 角动量 其它学科 电荷 能量 五、归纳总结，不断探索 ... ...
