1、打台球,生活中的各种碰撞现象,撞 车,打桩机打桩,钉钉子,打网球,拳击,名人名言,这些看起来天壤之别的运动，遵从着一条相同的科学规律动量守恒定律。,想像远比知识重要，知识有涯，而想像能环抱整个世界。 爱因斯坦,大量事实表明，A、B两物体碰撞后，速度发生了变化，当改变A、B两物体的质量时，速度变化的情况也有所不同。那么，碰撞前后存在什么不变量呢？,最简单的碰撞情形：,A、B两物体碰撞前后沿同一条直线运动，即一维碰撞。,碰撞前后速度V的变化和物体的质量m的关系，可以做如下猜测：,猜想：,？,？,？,实验思路,1、建立模型：实验必须保证碰撞是一维的，即两个物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿同
2、一直线运动，且方向同向为正，反向为负；,2、用天平测量物体的质量；,3、怎样测量两个物体在碰撞前后的速度？,气垫导轨、光电门,挡光板的宽度设为L穿过后所用时间为t，则滑块相当于在L的位移上运动了时间t，所以滑块匀速运动的速度v=L/t,测速原理1,单摆测速：设摆绳长为L，测出摆角和，机械能守恒可得速度为,测速原理2,打点计时器测速：测出相邻计数点间的距离X，可得速度为,v =X/t,测速原理3,频闪照片测速：分析频闪照片中A、B滑块碰撞前后的位置情况，设频闪时间间隔为t，可得速度为,v A=XA/t,测速原理4,平抛测速：测出碰撞前后各球落点到O间的距离XOP、XOM、XON，各球空中运动时间
3、均相同，设为t，可得速度为,v =XOP/t,为防止碰撞中A球反弹，有mAmB,落点确定：,测速原理5,斜槽 小球 平抛装置,1.在研究“碰撞中的动量守恒”实验中，设入射球、被碰球的质量分别为m1、m2，它们的半径分别为r1、r2，为了减小实验误差，下列说法正确的是（ ） A. m1=m2，r1r2 B. m1m2,r1=r2 C.降低碰撞实验器的高度 D.入射小球释放点要适当高一点答案：BD,考题精练,2.在“碰撞中的动量守恒”实验中，入射球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速释放，这是为了使（ ） A.小球每次都能水平飞出槽口 B.小球每次都以相同的速度飞出槽口 C.小球在空中飞行的时间不
4、变 D.小球每次都能对心碰撞答案：B,3.在“碰撞中的动量守恒”实验中，需用的测量仪器（或工具）有（ ） A.秒表 B.天平 C.刻度尺 D.游标卡尺 答案：BC,4.在“碰撞中的动量守恒”实验中，下列关于小球落点的说法，正确的是（ ）A.如果小球每次从同一点无初速释放，重复几次的落点一定是重合的B.由于偶然因素的存在，重复操作时的小球落点不重合是正常的，但落点应当比较密集C.测定P点位置时，如果重复10次的落点分别为P1、P2、P3P10，则OP应取OP1、OP2、OP3OP10的平均值，即D.用半径尽量小的圆把P1、P2、P3P10圈住，这个圆的圆心是入射小球落点平均位置P答案：BD,5.
5、在用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验时，入射球a的质量为m1，被碰球b的质量为m2，小球的半径为r，各小球的落地点如图所示，下列关于这个实验的说法正确的是（ ）,A.入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相等的小球B.让入射球与被碰球连续10次相碰，每次都要使入射小球从斜槽上不同的位置滚下C.要验证的表达式是D.要验证的表达式是E.要验证的表达式是,实验分析,实验分析,实验分析,实验分析,实验结果,实验探究表明，A、B两物体碰撞前后的不变量为：,有限的几次简单的测量是得不出普适性的物理规律的。只有根据实验结果推导出的许许多多新结论都与事实一致时，它才能成为一条定律。,第二课时,课堂练习,
6、1、如图所示，利用气垫导轨和光电门研究碰撞中的不变量，已知光电门的宽度为L，两滑块质量分别为mA和mB,开始时滑块A和B相向运动，经过光电门的时间各自为tA和tB，碰撞后，滑块B和A先后以tB和tA 经过右侧光电门，如果实验中测出碰撞前后两滑块的质量和速度乘积之和保持不变，则可用题中条件写出所满足的关系式是_,2、（浙江温州八校联考）如图所示，A、B两摆摆长分别为L1和L2，摆球质量分别为m1和m2，且m1m2.静止时，两球在悬点正下方刚好接触，现将A摆在纸平面内向左拉离平衡位置，使摆线水平，然后释放.当A摆摆到最低点时两球碰撞，碰后A球被反弹，反弹后最大偏角为，B球向右摆动，最大偏角为，则碰
7、撞过程中一定守恒的是_（选填“动能”或“动量”），守恒的关系式为_.,动量,课堂练习,3、某同学利用如图所示的装置探究碰撞中的不变量，则（1）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的速度C两小球必须都是钢性球，且质量相同D两小球碰后可以粘合在一起共同运动（2）已知两球A和B的质量之比为2：1，如图所示，开始时A球从与竖直成450角的位置静止释放，之后两球粘在一起向右摆动，最大摆角为300，如果本实验允许的最大误差是4%，试分析碰撞前后两球的质量与速度乘积之和是否保持不变？,ABD,1.4%,课堂练习,4、某同学设计了一个用打点计时器探究
8、碰撞过程中不变量的实验：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，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图所示在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，测得小车A的质量为310g，小车B(包括橡皮泥)的质量为205g，计算可知，两小车相互作用前质量与速度的乘积之和为_ kgm/s；两小车相互作用以后质量与速度的乘积之和为_ kgm/s(保留三位有效数字)。两结果不完全相等的主要原因是_,0.620,0.618,纸带与打点计时器的限位孔及小车与木板间有摩擦。,课堂练习,5、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
9、的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，他设计的装置如图所示。在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板下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，并测得各计数点间距标在图上，A为运动起始的第一点，则应选_段来计算A的碰前速度，应选_段来计算A和B碰后的共同速度(以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)。(2)已测得小车A的质量m1=0.40kg，小车B的质量m2=0.20kg,由以上测量结果可得碰前总动量为_kgm/s，碰后总动量为_kgm/s,BC,DE,0.420,0.417,课
10、堂练习,6 、 A、B两滑块在同一光滑的水平直导轨上相向运动发生碰撞（碰撞时间极短）。用闪光照相，闪光4次摄得的照片如图所示。已知闪光的时间间隔为t，而闪光本身持续时间极短，在这4次闪光的瞬间，A、B两滑块均在0-80cm刻度范围内，且第一次闪光时，滑块A恰好通过x=55cm处，滑块B恰好通过x=70cm处，试根据实验探究中得到的碰撞前后质量和速度乘积之和保持不变的结论判断下述问题： 1)碰撞发生在何处？2)碰撞发生在第一次闪光后多少时间？3)两滑块的质量之比等于多少？,碰撞发生在x=60cm处；,t=t/2,mA:mB=2:3,课堂练习,7、用如图所示的装置进行探究碰撞中的不变量的实验：（1）先测出滑块A和B的质量M和m及滑块与桌面的动摩擦因数，查出当地的重力加速度g；（2）用细线将滑块A和B连接，使A和B间的弹簧处于压缩状态，滑块B紧靠在桌边缘；（3）剪断细线，测出滑块B做平抛运动落地时的水平位移为X1，滑块A沿桌面滑行的距离为X2。为探究碰撞中的不变量，写出还需测量的物理量及表示它的字母_，如果碰撞前后两滑块的质量与速度乘积之和相等，须满足的关系式是_,还需测出桌面离地高度h,课堂练习,
