2016-2017學(xué)年高中人教版物理選修3-5課件：16.1實(shí)驗(yàn)：探究碰撞中的不變量.pptx

1、，1實(shí)驗(yàn)：探討碰撞中的不變量，1。推測兩個(gè)物體碰撞前后的哪個(gè)物理量不變。討論實(shí)驗(yàn)的基本思想。3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，了解實(shí)驗(yàn)所需的物理量和必要的器材。4.徐璐根據(jù)其他實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表，收集數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確記錄。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。打臺(tái)球是同學(xué)郊區(qū)活動(dòng)中很喜歡的游戲。牙齒課首先通過彈視頻臺(tái)球，展示各種花紋臺(tái)球打法，引人注目，吸引了學(xué)生的眼球，激發(fā)了探索學(xué)生物體間碰撞規(guī)律的興趣，引入了新的課程。牙齒單元是讓學(xué)生掌握探究問題的基本思路、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法的實(shí)驗(yàn)探究課。首先說明探討問題的必要性和探索的目的，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶岢鎏剿鹘ㄗh的其他方案。根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案，明確實(shí)驗(yàn)過程中需要記錄的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)表格

2、，記錄數(shù)據(jù)。沖突有多種茄子不同的方式，要實(shí)現(xiàn)共性的規(guī)律，各種沖突都必須包括在內(nèi)。(約翰f肯尼迪，撞擊)但是斜接觸又不容易操縱，所以牙齒實(shí)驗(yàn)只研究了一維碰撞的各種情況，即質(zhì)量不同的物體之間的碰撞。徐璐其他能量損失的碰撞。給了同學(xué)對動(dòng)量守恒定律的初步印象。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法是實(shí)驗(yàn)的重要目的，最后設(shè)計(jì)了先例探索，調(diào)查和訓(xùn)練了學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力。臺(tái)球各種花樣，碰撞是日常生活，生產(chǎn)活動(dòng)中常見的現(xiàn)象，兩個(gè)物體碰撞時(shí)速度會(huì)發(fā)生變化。兩個(gè)物體的質(zhì)量比不同，速度變化也不同。那么碰撞前后什么物理量不會(huì)改變呢？第一，在碰撞中探索不變量，一維碰撞：碰撞前后兩個(gè)物體都在同一直線上運(yùn)動(dòng)。3 .各種碰撞情景的實(shí)現(xiàn)：利用彈簧、細(xì)

3、繩、彈性碰撞架、膠帶、撞擊針、橡膠泥設(shè)計(jì)各種類型的碰撞，在滑塊上增加重量，改變碰撞物體的質(zhì)量。場景1:使用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行一維碰撞，1 .質(zhì)量測量：用天平測量。兩個(gè)物體撞向前方，做同樣的直線運(yùn)動(dòng)，碰撞后仍然沿著牙齒直線運(yùn)動(dòng)。牙齒碰撞稱為一維碰撞。2 .速度測量：格式的X是滑塊的膠片寬度，T是在數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示的滑塊中通過光門的時(shí)間。氣墊導(dǎo)軌，情景2:擺動(dòng)球速度測量原理，例如把兩個(gè)小球掛在線上，一個(gè)球停止，拉另一個(gè)小球，放下時(shí)徐璐碰撞。通過測量球被拉的角度，可以計(jì)算球落下時(shí)的速度。測量撞擊的球放的角度，計(jì)算撞擊后的速度。也可以用膠帶等方式增加兩個(gè)球相撞時(shí)的能量損失。方案3:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器速度測量原理，在光

4、滑的書桌一端固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連接到小車后面。使小車A移動(dòng)，使小車B停止。在兩輛小車的碰撞端分別安裝針和橡膠，碰撞時(shí)針插入橡膠，將兩輛小車連接在一起(見下圖)。通過磁帶測量碰撞前后的速度。第二，在沖突中推測不變量。兩個(gè)物體的質(zhì)量和自身速度的乘積之和不變嗎？也就是說，關(guān)系m11 m22=m11 m22是否成立？或者說，每個(gè)人的質(zhì)量和自己速度的二次積之和是正嗎？也就是說，關(guān)系m112 m222=m112 m222是否成立？還有其他可能嗎？也許，兩個(gè)物體的速度和自己的質(zhì)量比率之和在碰撞前后不變？也就是說，關(guān)系成立了嗎？方案1:氣墊導(dǎo)軌、光電計(jì)時(shí)器、天平、滑球(2個(gè))、彈簧、細(xì)繩、彈性碰

5、撞架、膠帶、口水、橡膠泥。案例2:有細(xì)線的擺動(dòng)球(兩組)、鐵架、秤、量角器、坐標(biāo)紙、磁帶等。案例3:光滑、長的木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電源供應(yīng)裝置、磁帶、小車(兩個(gè))、天平、撞擊針、橡膠泥。，實(shí)驗(yàn)器材，無論使用什么方案，實(shí)驗(yàn)過程都可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案合理安排。參考程序如下。1.用天平稱相關(guān)物體的質(zhì)量。安裝實(shí)驗(yàn)設(shè)備。3.撞擊物體。4.測量或讀取相關(guān)物理量的數(shù)據(jù)，并計(jì)算相關(guān)速度。變更沖突條件，然后重復(fù)步驟3和4。6.執(zhí)行數(shù)據(jù)處理，通過分析比較在沖突中查找不變量。7.整理器材，完成實(shí)驗(yàn)。為了探索實(shí)驗(yàn)階段、1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和實(shí)驗(yàn)結(jié)論、碰撞的不變量，將實(shí)驗(yàn)測量的物理量填在下表中，然后探討不變量。實(shí)驗(yàn)記

6、錄和分析a 1(兩個(gè)質(zhì)量相同的物體的碰撞)、實(shí)驗(yàn)記錄和分析a 2(接觸物的質(zhì)量變化)、實(shí)驗(yàn)記錄和分析a 3(碰撞物的質(zhì)量和速度變化)、實(shí)驗(yàn)記錄和分析B(兩個(gè)物體在停止相互作用后分離)、實(shí)驗(yàn)記錄和分析C(兩個(gè)物體碰撞后)碰撞前后實(shí)驗(yàn)結(jié)果，1保證兩個(gè)物體在一維碰撞，即兩個(gè)物體在前方做同樣的直線運(yùn)動(dòng)，碰撞后仍然沿著同樣的直線運(yùn)動(dòng)。2在使用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的情況下，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)，要使用水平儀確保導(dǎo)軌水平。如果用三振進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)兩個(gè)小球靜放時(shí)，球的中心必須在同一水平線上，正好接觸，擺線垂直，拉出小球后，兩個(gè)擺線必須在同一垂直面內(nèi)。4沖突有多種茄子情況。我們尋找的不變量在各種沖突情況下必須保持不變才能滿

7、足要求。請注意，(David aser，Northern Exposure(美國電視電視劇)，一個(gè)實(shí)驗(yàn)組使用水平氣墊導(dǎo)軌、光電門等測量裝置來探索碰撞的不變性。實(shí)驗(yàn)儀器如圖所示，實(shí)驗(yàn)過程：(1)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平，使光電計(jì)時(shí)器系統(tǒng)正常運(yùn)行。(2)在滑球1上安裝膠片，測量長度。(3)在滑球2的碰撞結(jié)束時(shí)，粘上橡膠黏土(或雙面粘合劑)。(4)用天平測量滑球1和滑球2的質(zhì)量m1，M2。(5)將滑球1和滑球2放在氣墊導(dǎo)軌上，將滑球2放在靜止?fàn)顟B(tài)(2 0)，用滑球1與初始速度1碰撞(在牙齒情況下，光電計(jì)時(shí)器系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算時(shí)間)，碰撞后粘在一起。記錄滑球1的盾牌撞擊前通過光電門的遮光時(shí)間t1，以及撞擊后通過光電門的遮光時(shí)間T2。(6)首先計(jì)算滑球1碰撞前的速度1和碰撞后的公共速度。計(jì)算兩個(gè)滑球碰撞前后質(zhì)量和速度的乘積，并進(jìn)行大小比較。請?zhí)顚懮厦娴谋砀瘛?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：m1 0.324 kgm2 0.181 kgL1.00103 m速度單位：m/