西安交通大学附属中学高中物理沪科教2003课标版_选修3-5第一章 碰撞与动量守恒1.2探究动量守恒定律 -实验探究碰撞中的不变量课件 (共30张PPT)

微观粒子之间由于相互碰撞而改变状态，甚至使得一种粒子转化为其他粒子。 碰撞是日常生活、生产活动中常见的一种现象，两个物体发生碰撞后，速度都发生变化。 两个物体的质量比例不同时，它们的速度变化也不一样。 物理学中研究运动过程中的守恒量具有特别重要的意义，本节通过实验探究碰撞过程中的什么物理量保持不变(守恒)。 一、碰撞的最简单情况 ： 一维碰撞 我们只研究最简单的情况——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． 这种碰撞叫做一维碰撞． 二、寻找不变的量 假设：两个物体的质量分别为 m1、m2、 碰撞前速度分别为v1、v2、 碰撞后速度分别为v1/、v2/。 取某一速度方向为正方向，其他速度与设定方向一致取正值，否则取负值。 分析：两个物体碰撞前后速度都会发生变化，物体的质量不同时速度变化的情况也不一样。可见，这个物理量与物体的速度和质量有关。 （1）物体的质量与速度的乘积（mv）之和在碰撞前后是不是不变量？ 即： m1v1 + m2v2 = m1v1/ + m2v2/　 ？ （2）质量与速度的二次方的乘积（mv2）之和在碰撞前后是不变量？ 即： m1v12 + m2v22 = m1v1/ 2 + m2v2/ 2　  ？ （3）速度与质量的比值（v/m）之和在碰撞前后保持不变？ 即： … …　　　　　 猜想： 在实验中验证以上关系式是否成立，若成立，即为不变量。我们寻找的物理量必须在各种碰撞的情况下都不改变，才能称得上是“不变量”。 + + = 三、实验中要解决的问题 ———天平 1、要保证碰撞是一维的 2、如何测量质量： 3、如何测量碰撞前后的速度： 4、实验数据的处理 利用光电门、打点计时器或者运动规律等 把测量数据填入以下表格： + + 阅读教材第4页，讨论如何进行实验 方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验 利用光电计时装置 测速度 实验步骤： 1．测质量：用天平测出滑块质量。 2．安装：正确安装好气垫导轨。 3．实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度。 ①改变滑块的质量。 ②改变滑块的初速度大小和方向 4．验证：一