第一节《探究碰撞中的不变量》导学案

1、第 PAGE 4页 共 NUMPAGES 4页第一节探究碰撞中的不变量导学案班级： 组名： 姓名： 【学习目标】1理解实验原理，能尝试猜测守恒量。2能根据自己猜测的表达式设计出不同的合理的实验方案。3得到实验最终结果。【学法指导】1.利用用高中物理不同的测速度的方法设计不同的实验方案。2.导学案中标注*部分供学有余力同学做，学习小结展示课结束以后完成。3.将预习中遇到的疑难点问题标识出来在展示课堂上小组讨论、质疑。【知识链接】1.自然界中有哪些守恒定律？2.碰撞过程中机械能是否一定守恒？【学习过程】实验原理：1.试写出三个以上你猜测的不变量 ， ， 。 2.写出至少三个测速度的方法：3.设计表

2、格记录数据：4.设计实验方案时应该保证为一维碰撞，即碰撞前后速度始终在同一直线上。知识点一、利用光电门测速的实验方案1. 测质量：用天平测出滑块的质量2安装：正确安装好气垫导轨3. 实验：接通电源，利用配套的光电计时器测出两个滑块各种情况下碰撞前后的速度 （改变滑块的质量、改变滑块初速度的大小、方向）4.要测得速度需要测量的物理量有 ，速度的表达式为 。例题1、在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量的实验中，哪些因素可导致实验误差() A导轨安放不水平B小车上挡光板倾斜 C两小车质量不相等 D两小车碰后连在一起知识点二、利用机械能守恒测速的实验方案1. 测质量：用天平测出两个小球的质量2安装：把两个

3、大小相等的小球用等长悬线悬挂起来3. 实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰4.要测得速度需要测量的物理量有 ，速度的表达式为 。5. 改变条件：改变碰撞条件，重复实验6. 验证一维碰撞中的动量守恒 例题2：在课本参考案例(二)中，下列说法正确的是( ) A悬挂两球的细绳长度要适当，且等长 B由静止释放小球以便较准确地计算小球碰前的速度 C两小球必须都是钢性球，且质量相同 D两小球碰后可以粘合在一起共同运动 知识点三、利用打点计时器测速的实验方案1. 测质量：用天平测出两个小球的质量2安装： 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A的后面，让小车A运动，小

4、车B静止，在两个小车的碰撞端分别装上碰撞针和橡皮泥3. 实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰4. 测速度：可以通过纸带测出两个小车碰撞前后的速度5. 改变条件：改变碰撞条件，重复实验6. 验证一维碰撞中的动量守恒例3某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图所示在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力(1)若已得到打点纸带如图所示，并将测得的各计数点间距离标在图上，A点是运动起始的第一点，则

5、应选_段来计算A的碰前速度，应选_段来计算A和B碰后的共同速度(以上两格填“AB或“BC或“CD或DE”)(2)已测得小车A的质量m1=040kg，小车B的质量m2=020kg，由以上测量结果可得：碰前mAvA+mBvB=_kgms；碰后mAvA+mBvB=_kgms并比较碰撞前后两个小车质量与速度的乘积之和是否相等知识点四、利用平抛运动测速的实验方案1. 测质量：用天平测出两个小球的质量，并选质量大的小球为入射小球2安装： 将斜槽安装在水平桌面上，并调整斜槽使其底端水平，在地面上铺上白纸，上面再铺好复写纸，记下重锤线所指的位置o。3. 实验：（1）不放被撞小球，让入射小球从斜槽上某固定位置处

6、自由滚下。重复10次，用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心p就是小球落点的平均位置。（2）把被撞小球放在斜槽末端，让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次，用(1)中的方法，标出入射小球发生碰撞后的落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N。（3） 验证一维碰撞中的动量守恒 连接O，N.测量线段OP,OM,ON的长度，将测量数据代入公式m1 OP=m1 OM + m2 ON,看在误差允许的范围内是否成立。OMPN例4某同学用图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来寻找碰撞中的不变量，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置C由静止

7、开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置C由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，图中O是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点，P，为未放被碰小球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP，米尺的零点与O点对齐(注意MAMB)(1)碰撞后B球的水平射程应为_cm(2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量?答：_ (填选项号)A水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离 BA球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离 C测量A球或B球的直径 D测量A球和B球的质量 E测量G点相对于水平槽面的高度【当堂检测】1、在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量的实验中，哪些因素可导致实验误差()A导轨安放不水平B小车上挡光板倾斜C两小车质量不相等 D两小车碰后连在一起2、若用打点计时器做探究碰撞中的不变量的实验，下列哪些操作是正确的()A相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了改变两车的质量B相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后粘在一起C先接通打点计时器电源，再释放拖