[目标定位] 1.明确探究物体碰撞中的不变量的基本思路.2.探究一维碰撞中的不变量.3.掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前、后速度的测量方法.
一、一维碰撞
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,这种碰撞叫做一维碰撞.
二、实验探究的基本思路
在一维碰撞的情况下,设两个物体的质量分别为m1、m2,碰撞前的速度分别为v1、v2,碰撞后的速度分别为v1′、v2′,如果速度与我们规定的正方向一致,取正值,相反取负值,依次研究以下关系是否成立:
1.m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′;
2.m1v+m2v=m1v1′2+m2v2′2;
3.+=+.
探究以上各关系式是否成立,关键是准确测量和计算碰撞前与碰撞后的速度v1、v2、v1′、v2′.
三、实验探究方案
实验需要考虑的主要问题:
1.质量的测量:用天平测量.
2.速度的测量:有下列三种方案
方案1:利用气垫导轨结合光电门
实验装置如图1所示:
图1
(1)速度的测量及计算:设滑块上挡光片的宽度为Δx,挡光片经过光电门的时间为Δt,则v=.
(2)碰撞情景的实现