《1实验：探究碰撞中的不变量》PPT课件(吉林省市级优课)-物理课件

普通高中课程标准实验教科书—物理（选修3－5）[人教版]实验：探究碰撞中的不变量生活中的碰撞现象慧星与木星相撞微观粒子之间由于相互碰撞而改变状态，甚至使得一种粒子转化为其他粒子。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？可能存在什么样的数学关系式问题起因

大量事实表明，A、B两物体碰撞后，速度发生了变化，当改变A、B两物体的质量时，速度变化的情况也有所不同。那么，碰撞前后存在什么不变量呢？最简单的碰撞情形：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1、明确探究碰撞中的不变量的基本思路；2、掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法；3、掌握实验数据处理的方法。实验思路1、建立模型：实验必须保证碰撞是一维的，即两个物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿同一直线运动，且方向同向为正，反向为负；2、用天平测量物体的质量；3、怎样测量两个物体在碰撞前后的速度？测速原理1

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气垫导轨碰撞滑块光电门L

单摆测速：设摆绳长为L，测出摆角θ和β，机械能守恒可得速度为橡皮泥θβ保证两绳等长测速原理2橡皮泥

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测速原理3

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vA=XA/⊿t测速原理4hh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

为防止碰撞中A球反弹，有mA＞mB落点确定：测速原理5平抛测速的其他方案需测球的直径测速原理5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。二、我们的猜想三、进行实验收集数据实验装置应怎么组装？实验的程序,即实验步骤是什么？怎样进行实验数据的采集、分析与处理？怎样设计数据表格?

对比、探究、验证实验中，如何设计一个直观、方便的表格也是成功的关键所在。

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vA=XA/⊿t例碰撞前碰撞后质量m1=m2=m1=m2=速度V1=V2=V1=V2=mvm1v1+m2v2=m1v1+m2v2=mv2m1v12+m2v22=m1v12+m2v22=v/m四、数据分析、解决问题实验结果

实验探究表明，A、B两物体碰撞前后的不变量为：课堂练习1、如图所示，利用气垫导轨和光电门研究碰撞中的不变量，已知光电门的宽度为L，两滑块质量分别为mA和mB,开始时滑块A和B相向运动，经过光电门的时间各自为⊿tA和⊿tB，碰撞后，滑块B和A先后以⊿tB’和⊿tA’

经过右侧光电门，如果实验中测出碰撞前后两滑块的质量和速度乘积之和保持不变，则可用题中条件写出所满足的关系式是________________________________________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

我们的收获是什么？猜想设计方案实验验证

交流评估