实验探究碰撞中的不变量讲解课件.ppt

生活中的各种碰撞现象,撞车,生活中的各种碰撞现象,打桩机打桩,钉钉子,生活中的各种碰撞现象,打网球,名人名言,这些看起来天壤之别的运动，遵从着一条相同的科学规律动量守恒定律。,想像远比知识重要，知识有涯，而想像能环抱整个世界。爱因斯坦,碰撞前后存在什么不变量呢？,A、B两物体碰撞前后沿同一条直线运动，即一维碰撞。,探究目标,建立模型,1.实验：探究碰撞中的不变量,实验猜想,实验一：光电门和气垫导轨,光电门测速：测出滑块经过光电门的时间t，则滑块匀速运动的速度为v=L/t,实验二：摆球,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,实验三：打点计时器,为防止碰撞中A球反弹，有mAmB,落点确定：,学生实验：平抛仪,验证：,碰撞可能有很多情形,1、两个质量相同的物体相碰撞，两个质量相差悬殊的物体相碰撞。,2、两个速度大小相同、方向相反的物体相碰撞，一个运动物体与一个静止物体相碰撞。,3、碰撞时可能中间通过弹簧接触，碰后分开，碰后也可能粘在一起不再分开,寻找的不变量：必须在各种碰撞的情况下都不改变。,实验结果,实验探究表明，A、B两物体碰撞前后的不变量为：,5、在探究碰撞中的不变量的实验时，需要测量的物理量有（）A、入射小球和被碰小球的质量 B、入射小球和被碰小球的直径 C、斜槽轨道的末端距地面的高度 D、入射球滚下到抛出时的高度差 E、入射球末碰撞时飞出的水平距离 F、入射球和被碰球碰撞后飞出的水平距离,ABEF,课堂练习,6、如图所示，在“探究碰撞中的不变量”实验中，P为入射球A未与被碰球B碰撞时的落点，M为它与B球碰后的落点，N为B球的落点，这个实验对小球质量MA和MB的要求是MA_MB（填“”“=”或“”）为了能用OP长度表示球A的初速度，OM和ON长度分别表示球A和球B的末速度，则必须做到_，用图中标出的符号和测出的数据列出不变量的表达式为_。并讨论：三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关？,斜槽末端点的切线水平，两球球心碰前处于等高点，即发生对心正碰,mAOP=mAOM+mBON,OP与小球的质量无关，OM和ON与小球的质量有关,课堂练习,7、在探究碰撞中的不变量的实验中，(1)用游标卡尺测量直径相同的入射球与被碰球的直径，测量结果如图(a)所示，该球直径为_cm；(2)实验中小球的落点情况如图(b)所示。入射球A与被碰球B的质量比为mA：mB=3：2，则实验中碰撞结束时刻两球动量大小之比pA：pB=_。,2.14,1：2,课堂练习,8、A、B两滑块在同一光滑的水平直导轨上相向运动发生碰撞（碰撞时间极短）。用闪光照相，闪光4次摄得的照片如图所示。已知闪光的时间间隔为t，而闪光本身持续时间极短，在这4次闪光的瞬间，A、B两滑块均在0-80cm刻度范围内，且第一次闪光时，滑块A恰好通过x=55cm处，滑块B恰好通过x=70cm处，试根据实验探究中得到的碰撞前后质量和速度乘积之和保持不变的结论判断下述问题：1)碰撞发生在何处？2)碰撞发生在第一次闪光后多少时间？3)两滑块的质量之比等于多少？,碰撞发生在x=60cm处；,t=t/2,mA:mB=2:3,碰撞中的闪光照片研究,课堂练习,