16.1实验：探究碰撞中的不变量

16.1实验： 16.1实验：探究碰撞中的不变量 实验-----毕节一中 -----毕节一中 刘家荫

16.1实验：探究碰撞中的不变量

生活中的各种碰撞现象

16.1实验：探究碰撞中的不变量

16.1实验：探究碰撞中的不变量

16.1实验：探究碰撞中的不变量

1、一维碰撞---------两个物体碰撞前、 ---------两个物体碰撞前、后均沿同一直线 两个物体碰撞前 运动. 运动.

16.1实验：探究碰撞中的不变量

实验： 实验：现象1、若mA=mB, 碰后A球静止， 碰后A球静止， B球摆角 A β=α

B A B

碰后A 两球一起向右摆动； 2、若mA>mB,碰后A、B两球一起向右摆动； 碰后A球反弹、 球向右摆动. 3、若mA<mB,碰后A球反弹、B球向右摆动.

16.1实验：探究碰撞中的不变量

思考1: 思考 ：从刚才的实验中你能得到什么结论？ 从刚才的实验中你能得到什么结论？

两个物体发生碰撞后， 两个物体发生碰撞后，速度都发 生变化.且两个物体的质量比例不 生变化. 同时，它们的速度变化也不一样. 同时，它们的速度变化也不一样.

16.1实验：探究碰撞中的不变量

思考2: 思考 ：碰撞过程中描述物体运动状态的什么物 理量保持不变? 理量保持不变?

1)碰撞前后物体质量不变。 碰撞前后物体质量不变。 -----不是我们要找的 不变量” 不是我们要找的“ -----不是我们要找的“不变量”.

2)??????

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猜想： 猜想：′ ′ m v + m 2 v = m1v1 + m 2 v 22 1 1 2 2 2 2

m 1 m 2 m 1 m 2 + = + ′ v1 v2 v 1′ v2

′ ′ m1v1 + m2 v2 = m1v1 + m2 v2

16.1实验：探究碰撞中的不变量

设计实验时应注意的问题： 设计实验时应注意的问题：1.实验所设计的碰撞必需是一维的； 实验所设计的碰撞必需是一维的； 2.用天平测量物体的质量； 用天平测量物体的质量；3.能测量两个物体在碰撞前后的速度； 能测量两个物体在碰撞前后的速度；

′ ′ m v + m 2 v = m1v1 + m 2 v 22 1 11 1

2 2

2

2

m v

+

m v2

2 2

=2

m v1

1

′

1

+

m v2

m

1

v1 + m

v

= m

v 1′ + m

2

′

2

′ v2

16.1实验：探究碰撞中的不变量

方案一： 方案一：利用气垫轨道测速度来探究碰撞中的不变量！ 利用气垫轨道测速度来探究碰撞中的不变量！

16.1实验：探究碰撞中的不变量

实验步骤： 实验步骤：

1.测质量：用天平测出滑块质量. 测质量：用天平测出滑块质量.2.安装：正确安装好气垫导轨，保证底座水平。 安装：正确安装好气垫导轨，保证底座水平。 实验：接通电源， 3.实验：接通电源，利用光电计时装置测出两滑 块各种情况下碰撞前后的速度。 块各种情况下碰撞前后的速度。

4.探究：碰撞中的不变量. 探究：碰撞中的不变量.

16.1实验：探究碰撞中的不变量

实验记录及分析1 实验记录及分析 碰撞前 质量 m1= 4 速度 V1= 9 m2= 4 V2= 0 碰撞后 m1= 4 V1’= 0 m2= 4 V2’= 9

mv m1v1+m2v2= mv2 m1v12+m2v22= v/mv1 v2 + = m1 m 2

M1v’1+m2v’2= M1v’12+m2v’22=v1 ' v 2 ' + = m1 m 2

16.1实验：探究碰撞中的不变量

实验记录及分析2 实验记录及分析 碰撞前 质量 m1= 4 速度 V1= 9 m2= 2 V2= 0 碰撞后 m1= 4 m2= 2

V1= 4.5 V2= 9 m1v1+m2v2= m1v12+m2v22=v1 ' v 2 ' + = m1 m 2

m

v m1v1+m2v2= mv2 m1v12+m2v22= v/mv1 v2 + = m1 m 2

16.1实验：探究碰撞中的不变量

实验记录及分析3 实验记录及分析 碰撞前 质量 m1= 2 速度 V1= 6 m2= 4 V2= 0 碰撞后 m1= 2 V1= -2 m2= 4 V2= 4

mv m1v1+m2v2= mv2 m1v12+m2v22= v/mv1 v2 + = m1 m 2

m1v1+m2v2= m1v12+m2v22=v1 ' v 2 ' + = m1 m 2

16.1实验：探究碰撞中的不变量

实验记录及分析4 实验记录及分析 碰撞前 质量 m1= 4 速度 V1= 0 m2= 2 V2= 0 碰撞后 m1= 4 V1= 2 m2= 2 V2= -4

mv m1v1+m2v2= mv2 m1v12+m2v22= v/mv1 v2 + = m1 m 2

m1v1+m2v2= m1v12+m2v22=v1 ' v 2 ' + = m1 m 2