探究碰撞中的不变量导学案.doc

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1、探究碰撞中的不变量 导学案一、实验目的：1、研究一维碰撞（对心正碰）中的不变量 2、培养学生的动手实验能力和探索精神二、实验基本思路：1、两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿这条直线运动，这种碰撞叫一维碰撞。在这种碰撞中，与物体运动相关的物理量有物体的质量和速度。2、我们寻找的不变量必须在各种碰撞中都不改变的物理量，这个物理量是mv?还是mv2?还是m v3?或是m/v?三、实验方案：方案1：.利用气垫导轨实现两个滑块一维碰撞 (一)、实验过程：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

2、滑块的质量、改变滑块初速度的大小、方向）速度的测量方法：如图所示，图中滑块上红色部分为挡光板，挡光板有一定的宽度，设为L气垫导轨上黄色框架上安装有光控开关，并与计时装置相连，构成光电计时装置当挡光板穿入时，将光挡住开始计时，穿过后不再挡光则停止计时，设记录的时间为t，则滑块相当于在L的位移上运动了时间t，所以滑块匀速运动的速度v=L/t4. 探究一维碰撞过程中碰前碰后遵循的规律 调整气垫导轨时应注意 ； 如果两个滑块相向运动碰后粘到一起，为研究碰撞规律应测量的数据有哪些 ； 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 。 方案2：.利用等长悬线悬挂大小相等

3、的小球实现一维碰撞 1. 测质量：用天平测出两个小球的质量2. 实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰3. 测速度：可以测量小球被拉起使其摆线伸直与竖直方向的夹角，从而计算出碰撞前对应小球的速度；然后测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后小球的速度4. 改变条件：改变碰撞条件，重复实验，寻找碰撞前后的不变量方案3：.利用小车在光滑水平面上碰撞另一个静止的小车实现一维碰撞例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

4、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自我检测某同学设计了一个用打点计时器做“探究碰撞守恒量”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实78所示，在小车后连接着纸带，电磁打点计时器使用的电源频率为50 Hz，长木板垫着小木片以平衡摩擦力(1)若已得到打点纸带如图实79所示，并测得各计数点间距(标在图上)A为运动起点，则应该选择_段来计算A碰前的速度，应选择_段来计算A和B碰后的共同速度(以上空格选填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”) (2)已测得小车A的质量m10.40 kg，小车B的质量m20.20 kg，由以上测量结果可得碰前m1v0_ kgm/s；碰后(m1m2)v共_ kgm/s.由此得出结论_