2018年人教版选修3-4同步讲义:第十六章 1 实验:探究碰撞中的不变量
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图1

如图1所示,利用弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥设计各种类型的碰撞,利用在滑块上加重物的方法改变碰撞物体的质量.

(4)器材:气垫导轨、光电计时器、滑块(带挡光板、两个)、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥、天平.

方案2:利用摆球结合机械能守恒定律的实验探究

图2

(1)所需测量量:悬点至球心的距离l,摆球被拉起(碰后)的角度θ,摆球质量m.

(2)速度的计算:v=.

(3)碰撞情景的实现:如图2所示,用贴胶布的方法增大两球碰撞时的能量损失.

(4)器材:带细线的摆球(两套)、铁架台、量角器、坐标纸、胶布、天平.

方案3:利用"光滑"水平面结合打点计时器的实验探究

(1)所需测量量:纸带上两计数点间的距离Δx,小车经过Δx所用的时间Δt,小车质量m.

(2)速度的计算:v=.

(3)碰撞情景的实现:如图3所示,A运动,B静止,在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥,碰撞时撞针插入橡皮泥中,把两个小车连接成一体.

图3

(4)器材:长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、撞针、橡皮泥、天平.

三、实验步骤

不论哪种方案,实验过程均可按实验方案合理安排,参考步骤如下:

(1)用天平测出相关质量.

(2)安装实验装置.

(3)使物体发生一维碰撞,测量或读出相关物理量,计算相关速度,填入预先设计好的表格.

(4)改变碰撞条件,重复实验.

(5)通过对数据的分析处理,找出碰撞中的不变量.