互动课堂

疏导引导

一、实验目的

探究一维碰撞中的不变量.

二、实验思路

设置两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动，也就是保证两物体做一维碰撞.

在一维碰撞的情况下，与物体运动有关的物理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，碰撞前的速度分别为v1、v2，碰撞后的速度分别为v1′、v2′.

碰撞可能有很多情形：

（1）两个质量相同的物体相碰撞.

（2）两个质量相差悬殊的物体相碰撞.

（3）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等等.

（4）两个物体碰撞时可能碰后分开，也可能粘在一起不再分开等.

寻找的不变量的特点是：在各种碰撞的情况下都不改变.

碰撞前后不变的物理量可能有以下几种情况：

（1）m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

（2）m1v12+m2v22=m1v1′2+m2v2′2

（3）

三、需要考虑的问题

1.保证发生一维碰撞

可以利用凹槽或气垫导轨限定运动在同一直线上进行，如课本参考案例一.

2.质量的测量

利用天平.

3.速度的测量

可以利用运动规律，如利用匀速运动中位移、速度、时间关系s=vt求速度，也可以利用物体带动纸带运动，通过纸带上打点计时器所打点迹来分析计算速度.

四、实验数据的处理

分别测出碰撞前后各物体的质量和速度后，通过归纳比较然后确定碰撞中的不变量.

为了数据处理方便以及简明起见，可以设计出表格，在表格中列出碰撞前后各物体的质量、速度以及mv之和、mv2之和与之和，然后进行观察、比较.下面的表格为参考表格.

碰撞前 碰撞后 质量 m1 m2 m1 m2 速度 v1 v2 v1′ v2′ mv m1v1+m2v2

m1v1′+m2v2′