高中物理选修3-5,16.1实验,探究碰撞

高中物理选修3-5,16.1实验,探究碰撞 2016级物理（选修3-5）导学案 班级 共同体___________ 学生姓名 ___________ 【课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 】16.1 实验：探究碰撞中的不变量 【课型】 新授课 【课时】1课时 【使用日期】 2017-5-4 【学案序号】23 【编写人】孙玉峰【审核人】王宗波 【学科联系人】王丰吉 【学习目标】 1、探究碰撞中的不变量之间的关系. 2、掌握在同一条直线上运动的两个物体碰撞前、后速度的测量方法. 3、通过实验得到一维碰撞中的不变量表达式． 【自学】 一、一维碰撞：两个物体碰撞前沿 运动，碰撞后仍沿 运动，这种碰撞叫做一维碰撞． 二、基本思路：追寻不变量 在一维碰撞的情况下，设两个物体的质量分别为m1、m2，碰撞前的速度分别为v1、v2，碰撞后的速度分别为v1′、v2′，如果速度与我们规定的正方向一致，取正值，相反取负值，依次研究以下关系是否成立： 22vv(1)mv11m2v2(2)m1v1m2v2（312 m1m2 三、需要考虑的主要问题：测量质量和速度 1．质量的测量：用测量；2．速度的测量： 【对话】 一、速度的测量： 1、你能想到哪些 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ？ 2、根据你的方案分析需要哪些实验器材？ 3、请简要叙述你的实验步骤和过程； 4、请 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 表格 关于规范使用各类表格的通知入职表格免费下载关于主播时间做一个表格详细英语字母大小写表格下载简历表格模板下载 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 和处理数据，并得出结论。 二、典型案例分析 问题情境1、某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验； 气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光 电门等组成．读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为：滑块2碰前静 止在导轨上，滑块1通过光电门1的挡光时间Δt1＝10.01ms，通过光电门 2的挡光时间Δt2＝49.99ms，滑块2通过光电门2的挡光时间Δt3＝8.35ms； 测出挡光片的宽度d＝5mm，测得滑块1(包括撞针)的质量为m1＝300g，滑块2(包括弹簧)的质量为m2＝200g。 （1）实验中气垫导轨的作用是：A．______________________________；B．__________________________________。 （2）碰撞前滑块1的速度v1 为 _________m/s ；碰撞后滑块1的速度v2为__________ m/s；滑块2的速度v3为 __________m/s；(结果保留2位有效数字) （3）在误差允许的范围内，可以分析得出该次碰撞中两滑块组成的系统哪些物理量是不变的？（分析出两个物理量） 问题情境2、某同学设计了一个用打点计时器“探究碰撞中的不变量”的 实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后 与原来静止在前方的小车B相碰，并粘合成一体继续做匀速直线运动，他设 计的装置如图所示．在小车A后面连着纸带，电磁打点计时器的电源频率为 50Hz，长木板的一端下面垫着小木片用以平衡摩擦力． (1)若已得到打点纸带如图所示，测得各计数点间距离并标在图上，A为运动起 始的第一点．则碰撞前A车的速度为 ，碰撞后A、B两车的共同速度 为 。(结果保留3位有效数字) (2)已测得小车A的质量m1＝0.40kg，小车B的质量m2＝0.20kg，由以上的测量结果可得：碰撞前两车质量与速度乘积之和为 ；碰撞后两车质量与速度乘积为 。 (3)结论：________________________________________________________________________。 问题情境3、某同学用图甲所示的装置通过半径相同的A、B两 球的碰撞来探究碰撞中的守恒量。图中SQ是斜槽，QR为水平槽。 实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到 位于水平地面的记录纸上留下痕迹，重复10次。再把B球放在水 平槽上靠近末端的地方，让A球仍从位置G由静止滚下，和B球 碰撞后，A、B两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复10 次。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，B球落 点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在 平面，米尺的零点与O点对齐． (1)碰撞后B球的水平射程ON应取为________cm。 (2)该同学实验记录了如下数据，请根据数据求出两球碰撞前的质量与 速度的乘积之和是________，两球碰撞后的质量与速度的乘积之和是________。 【评价】 1、在利用悬线悬挂等大小球“探究碰撞中的不变量”的实验中，下列说法正确的是( ) A．悬挂两球的细绳长度要适当，且等长 B．由静止释放小球，以便较准确地计算小球碰前速度 C．两小球必须都是刚性球，且质量相同 D．两小球碰后可以粘在一起共同运动 2、利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验时，不需要测量的物理量是( ) A．滑块的质量 B．挡光时间 C．挡光片的宽度 D．滑块移动的距离 3、若用打点计时器做“探究碰撞中的不变量”的实验，下列操作正确的是( ) A．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了改变两车的质量 B．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后粘在一起 C．先接通打点计时器的电源，再释放拖动纸带的小车 D．先释放拖动纸带的小车，再接通打点计时器的电源 4、图示装置研究碰撞中的不变量，气垫导轨水平放置，挡光板宽度9.0 mm，两滑块被弹簧弹开后，左侧滑块通过左侧光电计时器，记录时间为0.040 s，右侧滑块通过右侧光电计时器，记录时间为0.060 s，左侧滑块质量100 g，左侧滑块m1v1大小________，右侧滑块质量150g，两滑块质量与速度乘积的矢量和m1v1＋m2v2＝________。 5、如图所示为气垫导轨上两个滑块A、B相互作用后运动过程的频闪照片，频闪的频率为10 Hz，开始时两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻弹簧，滑块用绳子连接，绳子烧断后，两个 滑块向相反方向运动．已知滑块A、B的质量分别为200 g、300 g，根据照片 记录的信息，A、B离开弹簧后，A滑块做________运动，其速度大小为 ________m/s，本实验中得出的结论是__________________________________。 6、某同学利用气垫导轨上滑块间的碰撞来寻找物体相互作用过程中的“不变量”，实 验装置如图所示，实验过程如下(“＋、－”表示速度方向)： 实验1：使m1＝m2＝0.25 kg，让运动的m1碰静止的m2，碰后两个滑块分开．数据如图。根据这个实验可推知 (1)碰前物体的速度________碰后物体的速度； (2)碰前物体的动能________碰后物体的动能； (3)碰前物体的质量与速度的乘积________碰后物体的质 量与速度的乘积。 实验2：使m1＝m2＝0.25 kg，让运动的m1碰静止的m2，碰后m1、m2一起运动．数据如图。根据这个实验可推知 (1)碰前物体的速度________碰后物体速度的矢量和； (2)碰前物体的动能________碰后物体动能的和； (3)碰前物体的质量与速度的乘积________碰后物体的质 量与速度的乘积的矢量和。 实验3：使m2＝2m1＝0.5 kg，让运动的m1碰静止的m2，碰后m1、m2分开．数据如图。根据实验数据可推知 (1)碰前物体的速度________碰后物体速度的矢量和； (2)碰前物体的动能________碰后物体动能的和； (3)碰前物体的质量与速度的乘积________碰后物体的质 量与速度的乘积的矢量和； （在实验误差允许的范围内，以上均填“等于”或“不等于”） (4)在“探究碰撞中的不变量”实验中，关于实验结论的说明，正确的是________ A．只需找到一种情景的“不变量”即可，结论对其他情景也同样适用 B．只找到一种情景的“不变量”还不够，其他情景未必适用 2016级物理（选修3-5）导学案 班级 共同体___________ 学生姓名 ___________ C．实验中要寻找的“不变量”必须在各种碰撞情况下都不改变 D．进行有限次实验找到的“不变量”，具有偶然性，结论还需要检验