2022年《实验探究碰撞中的不变量》导学案.docx
名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -161 名师精编优秀教案-学案导学试验：探究碰撞中的不变量学问点梳理：1试验探究的基本思路 11 一维碰撞 两个物体碰撞前沿同始终线运动,碰撞后仍沿同始终线运动这种碰撞叫做一维碰撞12 追寻不变量 在一维碰撞的情形下与物体运动有关的量只有物体的质量和物体的速度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v 、v 规定某一速度方向为正碰撞前后速度的变化和物体的质量（1）m 1v 1m 2v2m 1 v1m2v2m 的关系,我们可以做如下推测：（2）m 1v 1 2m 2v 2 2m 1v 12m 2v 22（3）v 1v 2v 1v2m 1m2m 1m2分析：碰撞前后物体质量不变, 但质量并不描述物体的运动状态,不是我们追寻 的“ 不变量” 必需在各种碰撞的情形下都不转变的量,才是我们追寻的不变量2试验条件的保证、试验数据的测量 21 试验必需保证碰撞是一维的, 即两个物体在碰撞之前沿同始终线运动,; 碰撞之后仍沿同始终线运动 22 用天平测量物体的质量；23 测量两个物体在碰撞前后的速度测量物体的速度可以有哪些方法？典型例题：问题一试验操作过程 第 1 页,共 4 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编 优秀教案例题 1：在课本参考案例 二中,以下说法正确选项 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精确地运算小球碰前的速度 C两小球必需都是钢性球,且质量相同 D两小球碰后可以粘合在一起共同运动解析 两绳等长能保证两球正碰,以减小试验误差,所以 A 正确；由于运算 碰撞前速度时用到了 mgh=mv 2/20,即初速度为 0,B 正确；本试验中对小球 的性能无要求, C 错误；两球正碰后,有各种运动情形,所以D 正确； 答案 ABD 问题二试验数据的处理例题 2：为了讨论碰撞,试验可以在气垫导轨上进行,这样就可以大大减 小阻力,使滑块在碰撞前后的运动可以看成是匀速运动,使试验的牢靠性及准确度得以提高在某次试验中,A、B 两铝制滑块在一水平长气垫导轨上相碰,用闪光照相每隔 04s 的时间拍照一次照片,每次拍照时闪光的连续时间很短,可以忽视,如下列图,已知 A、B 之间的质量关系是 mB=15mA,拍照共进行了 4 次,第一次是在两滑块相撞之前,以后的三次是在碰撞之后,A 原先处于静止状态,设 A、B 滑块在拍照闪光照片的这段时间内是在 10cm 至 105cm 这段范畴内运动, 以滑块上的箭头位置为准,试依据闪光照片求出：1A、 B 两滑块碰撞前后的速度各为多少 . 2依据闪光照片分析说明两滑块碰撞前后两个物体各自的质量与自己的速度的乘积和是不是不变量 . 解析 由图分析可知 1碰撞后：V B /=050ms,V A /=075ms 从发生碰撞到其次次拍照照片,A 运动的时间是 t1=02s,由此可知：从拍照第一次照片到发生碰撞的时间为t2=02 s,就碰撞前B 物体的速度为 第 2 页,共 4 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编 优秀教案vB=10ms,由题意得 vA=0；2碰撞前： mAV A 十 mBvB=15mA,碰撞后： mAvA /十 mBvB /= 15mA,所以 mAvA+mBvB=mAvA/+mBvB/,即碰撞前后两个物体各自的质量与自己的速度的乘积之和是不变量；问题三 试验原理及留意事项例题 3：如下列图, 在试验室用两端带竖直挡板 C、D 的气垫导轨和有固定挡板的质量都是 M 的滑块 A、B,做探究碰撞中不变量的试验：1把两滑块 A 和 B 紧贴在一起,在A 上放质量为 m 的砝码,置于导轨上,用电动卡销卡住 A 和 B,在与 A 和 B 的固定挡板间放一弹簧,使弹簧处于水平 方向上的压缩状态；2按下电钮使电动卡销放开,同时起动两个记录两滑块运动时间的电子计 时器,当 A 和 B 与挡板 C 和 D 碰撞同时,电子计时器自动停表,登记 A 至 C 运动时间 t1,B 至 D 运动时间 t2；3重复几次取 t1,t2的平均值；请回答以下几个问题：在调整气垫导轨时应留意；应测量的数据仍有；作用前 A、B 两滑块速度与质量乘积之和为,作用 后 A、B 两滑块速度与质量乘积之和为；解析 1为了保证滑块 A、B 作用后做匀速直线运动, 必需使气垫导轨水平,需要要用水平仪加以调试；2要求出 A、B 两滑块在卡销放开后的速度,需测出 A 至 C 的时间 t1 和 B至 D 的时间 t2,并且要测量出两滑块到挡板的距离 出其速度；L1 和 L2,再由公式 v=s/t 求3设向左为正方向,依据所测数据求得两滑块的速度分别为 vA=L1/t,vB=L2/t；碰前两物体静止, v=0,速度与质量乘积之和为 与质量乘积为 M+mL 1/t1-ML 2/t2 0,碰后两滑块的速度细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 4 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编 优秀教案点评 要求两物体在碰撞前后质量与速度乘积的关系,就要依据不同的仪器直接或间接测量,最终比较在误差范畴内其乘积是否相等即可；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 4 页 - - - - - - - - -
