2017-2018学年同步备课人教版选修3-5 16-1 实验:探究碰撞中的不变量
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[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