人教版《碰撞》課件ppt1〔完美版〕

1、 第 1 節(jié)：實驗：探究碰撞 中的不變量 碰撞是日常生活、生產(chǎn)活動中常見的一種現(xiàn)象，兩個物體發(fā)生碰撞后，速度都發(fā)生變化。兩個物體的質(zhì)量比例不同時，它們的速度變化也不一樣。 物理學中研究運動過程中的守恒量具有特別重要的意義，碰撞過程中的什么物理量保持不變(守恒)？ 一、探究碰撞中的不變量 一維碰撞：碰撞前后兩個物體都在同一直線上運動。 3. 各種碰撞情景的實現(xiàn)：利用彈簧片、細繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥設(shè)計各種類型的碰撞，利用滑塊上加重物的方法改變碰撞物體的質(zhì)量。方案一：利用氣墊導軌實現(xiàn)一維碰撞2. 速度的測量：v x /t ，式中 x 為滑塊(擋光片)的寬度， t 為數(shù)字計時器顯示的滑塊

2、(擋光片)經(jīng)過光電門的時間。1. 質(zhì)量的測量：用天平測量。氣墊導軌方案三：打點計時器測速原理 將打點計時器固定在光滑桌面的一端，把紙帶穿過打點計時器，連在小車的后面。讓小車 A 運動，小車B 靜止。在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥，碰撞時撞針插入橡皮泥中，把兩個小車連接成一體（如下圖）。通過紙帶測出它們碰撞前后的速度。 二、猜想碰撞中的不變量 兩物體質(zhì)量與速度的乘積之和，即 m1v1 + m2v2 = m1v1 + m2v2 是否成立？或者質(zhì)量與速度平方乘積之和即 m1v12 + m2v22 = m1v12 + m2v22 是否成立？還是有其他的可能？或者 成立？方案一：氣墊導軌、光電計時

3、器、天平、滑塊 ( 兩個 )、彈簧片、細繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥。方案二：帶細線的擺球(兩套)、鐵架臺、天平、量角器、坐標紙、膠布等。方案三：光滑長木板、打點計時器、紙帶、小車(兩個)、天平、撞針、橡皮泥。實驗器材不論采用哪種方案，實驗過程均可按實驗方案合理安排，參考步驟如下： 1. 用天平測相關(guān)質(zhì)量； 2. 安裝實驗裝置； 3. 使物體發(fā)生碰撞； 4. 測量或讀出相關(guān)物理量，計算有關(guān)速度； 5. 改變碰撞條件，重復(fù)步驟 3、4； 6. 進行數(shù)據(jù)處理，通過分析比較，找出碰撞中的守恒量； 7. 整理器材，結(jié)束實驗。實驗步驟1實驗數(shù)據(jù)的處理實驗數(shù)據(jù)的處理和實驗結(jié)論 為了探究碰撞中的不變量

4、，將實驗中測得的物理量填入如下表格，然后探究不變量。碰撞前碰撞后質(zhì)量m1 = 4m2 = 4m1 = 4m2 = 4速度v1 = 9v2 = 0v1 = 3v2 = 6mv m1v1 + m2v2 = m1v1 + m2v2 =mv2 m1v12 + m2v22 = m1v12 + m2v22 =v/m實驗記錄及分析 a 1碰撞前碰撞后質(zhì)量m1 = 4m2 = 2m1 = 4m2 = 2速度v1 = 9v2 = 0v1 = 4.5v2 = 9mv m1v1 + m2v2 = m1v1 + m2v2 =mv2 m1v12 + m2v22 = m1v12 + m2v22 =v/m實驗記錄及分析 a

5、 2碰撞前碰撞后質(zhì)量m1 = 2m2 = 4m1 = 2m2 = 4速度v1 = 6v2 = 0v2 = 4mv m1v1 + m2v2 = m1v1 + m2v2 =mv2 m1v12 + m2v22 = m1v12 + m2v22 =v/m實驗記錄及分析 a 3碰撞前碰撞后質(zhì)量m1 = 4m2 = 2m1 = 4m2 = 2速度v1 = 0v2 = 0v1 = 2mv m1v1 + m2v2 = m1v1 + m2v2 =mv2 m1v12 + m2v22 = m1v12 + m2v22 =v/m實驗記錄及分析 b碰撞前碰撞后質(zhì)量m1 = 4m2 = 2m1 = 4m2 = 2速度v1 =

6、 9v2 = 0v1 = 6v2 = 6mv m1v1 + m2v2 = m1v1 + m2v2 =mv2 m1v12 + m2v22 = m1v12 + m2v22 =v/m實驗記錄及分析 c 經(jīng)過驗證后可知，在誤差允許的范圍內(nèi)，碰撞前后不變的量是物體的質(zhì)量與速度的乘積，即 m1v1m2v2m1v1m2v22. 實驗結(jié)論1保證兩物體發(fā)生的是一維碰撞，即兩個物體碰撞前沿同一直線運動，碰撞后仍沿同一直線運動。2若利用氣墊導軌進行實驗，調(diào)整氣墊導軌時注意利用水平儀確保導軌水平。3若利用擺球進行實驗，兩小球靜放時球心應(yīng)在同一水平線上，且剛好接觸，擺線豎直，將小球拉起后，兩條擺線應(yīng)在同一豎直面內(nèi)。4碰

7、撞有很多情形，我們尋找的不變量必須在各種碰撞情況下都不改變，才符合要求。注意事項某實驗小組選用水平氣墊導軌、光電門等測量裝置來探究碰撞中的不變量。實驗儀器如圖所示實驗過程： (1) 調(diào)節(jié)氣墊導軌水平，并使光電計時器系統(tǒng)正常工作； (2) 在滑塊 1 上裝上擋光片并測出其長度 L； (3) 在滑塊 2 的碰撞端面粘上橡皮泥(或雙面膠紙)； (4) 用天平測出滑塊 1 和滑塊 2 的質(zhì)量 m1、m2； (5) 把滑塊 1 和滑塊 2 放在氣墊導軌上，讓滑塊 2 處于靜止狀態(tài) ( v2 0 )，用滑塊 1 以初速度 v1 與之碰撞(這時光電計時器系統(tǒng)自動計算時間)，撞后兩者粘在一起，分別記下滑塊 1

8、 的擋光片碰前通過光電門的遮光時間 t1 和碰后通過光電門的遮光時間 t2；(6) 先根據(jù) v L/t 計算滑塊 1 碰撞前的速度 v1 及碰后兩者的共同速度 v；再計算兩滑塊碰撞前后質(zhì)量與速度的乘積，并比較大小。次數(shù)滑塊 1滑塊 2碰前質(zhì)量速度碰后質(zhì)量速度v1vv2vm1v1m2v2(m1m2)v10.2900.18400.18420.4260.26900.269 碰前、碰后質(zhì)量速度大小并不完全相等，產(chǎn)生誤差的原因是：請完成以上表格。實驗數(shù)據(jù)：m1 0.324 kgm2 0.181 kgL1.00103 m 速度單位：m/s次數(shù)滑塊 1滑塊 2碰前質(zhì)量速度碰后質(zhì)量速度v1vv2vm1v1m2v2(m1m2)v10.2900.18400.18420.4260.26900.269 0.09400.0930.1380.1360測量時間、距離等存在誤差，由于阻力、氣墊導軌水平等造成誤差【答案】基本思路(一維碰撞)與物體運動有關(guān)的物理量可能有哪些？碰撞前后哪個物理量可能是不變的？需要考慮的問題碰撞必須包括各種情況的碰撞物體質(zhì)量的測量(天平)碰撞前后物體速度的測量(利用光電門或打點計時器等)每個人的心靈深處都有著只有他自己理解的東西。對具有高度自覺與深邃透徹的心靈的人來說，痛苦與煩惱是他必備的氣質(zhì)。在一切創(chuàng)造物中間沒有比人的心靈更美、更好的東西了。唯有心靈能使人高貴。所有那些自