1 实验:探究碰撞中的不变量
[学习目标] 1.探究碰撞中的不变量之间的关系.2.掌握在同一条直线上运动的两个物体碰撞前、后速度的测量方法.3.通过实验得到一维碰撞中的不变量表达式.
一、实验原理
1.一维碰撞
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.
2.实验的基本思路:寻求不变量
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′,如果速度的方向与我们设定的坐标轴的正方向一致,取正值,反之则取负值.探究以下关系式是否成立:
(1)m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′;
(2)m1v12+m2v22=m1v1′2+m2v2′2;
(3)+=+.
二、实验方案设计
方案1:用气垫导轨结合光电门的实验探究
(1)质量的测量:用天平测量.
(2)速度的测量:v=,式中的Δx为滑块上挡光板的宽度,Δt为数字计时显示器显示的滑块上的挡光板经过光电门的时间.
(3)碰撞情景的实现