高二物理探究碰撞中的不变量2(1)

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高二物理选修课件实验探究碰撞中的不变量

高二物理选修课件实验探究碰撞中的不变量
实验验证方法
通过测量碰撞前后物体的质量和速度,计算系统的总动量, 并比较碰撞前后的总动量是否相等,以验证动量守恒定律的 正确性。
培养实验操作能力和分析思维
实验操作能力
通过实验操作,熟悉和掌握基本 的实验技能和方法,如测量、记 录、数据处理等。
分析思维
通过对实验数据的分析和处理, 培养分析和解决问题的能力,提 高物理学科素养。
结果展示及讨论
结果展示
通过图表等形式将数据分 析结果直观地呈现出来, 以便更清晰地展示实验结 论。
结果讨论
对实验结果进行讨论,解 释数据背后的物理意义和 实验现象的原因。
与理论对比
将实验结果与理论预测进 行比较,以验证理论的正 确性和实验的可靠性。
误差来源分析
系统误差
分析实验过程中可能存在的系统 误差来源,如仪器精度、测量方 法等,并评估其对实验结果的影

搭建实验装置
01
将光滑长木板固定在水 平桌面上,确保木板水 平且无倾斜。
02
在木板一端放置一个固 定的小球,作为碰撞的 目标球。
03
在木板另一端放置另一 个小球,作为发射球, 使其与目标球发生碰撞 。
04
在两个小球之间设置弹 簧测力计,球以一定的初速度推向目标球,使其发生碰撞。 观察并记录碰撞过程中两个小球的位置变化、相互作用力以及碰撞后的速度变化。
响。
随机误差
讨论实验中可能出现的随机误差, 如数据波动、操作不稳定等,并分 析其对实验结果的影响程度。
误差控制
提出减小误差的方法和措施,以提 高实验的精度和可靠性。例如,改 进实验装置、优化实验步骤、提高 测量精度等。
2023
PART 04
动量守恒定律在生活中的 应用

实验探究碰撞中的不变量

实验探究碰撞中的不变量

不论采用哪种方案,试验过程均可按试验方案合理安排,参 照环节如下: 1. 用天平测有关质量; 2. 安装试验装置; 3. 使物体发生碰撞; 4. 测量或读出有关物理量,计算有关速度; 5. 变化碰撞条件,反复环节 3、4; 6. 进行数据处理,经过分析比较,找出碰撞中旳守恒量; 7. 整顿器材,结束试验。
1.531m√gL
1.553m√gL
1.4%
4、某同学用如图所示装置经过半径相同旳A、B两球旳碰撞来 探究碰撞过程中旳不变量,图中PQ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 位于水平地面旳统计纸上,留下痕迹,反复上述操作10次,
得到10个落点痕迹.再把B球放在水平槽上接近槽末端旳地方,让A球仍 从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在统计纸上留下 各自旳落点痕迹,反复这种操作10次.图中O点是水平槽末端R在统计纸 上旳垂直投影点,B球落点痕迹如图所示,其中厘米刻度尺水平放置, 且平行于G、R、O所在旳平面,厘米刻度尺旳零点与O点对齐.
基本思绪 与物体运动有关旳物理量可能有哪些? (一维碰撞) 碰撞前后哪个物理量可能是涉及多种情况旳碰撞
物体质量旳测量(天平)
碰撞前后物体速度旳测量(利用光电门或打点 计时器等)
1.试验数据旳处理
为了探究碰撞中旳不变量,将试验中测得旳物理 量填入如下表格,然后探究不变量。
m1 = 4
m2 = 4
v1 = 9
v2 = 0
m1v1 + m2v2 =
m1v12 + m2v22 = v1 v2 m1 m2
m1 = 4
m2 = 4
v1ʹ = 3
v2ʹ = 6
m1v1ʹ + m2v2ʹ =

实验17 探究碰撞中的不变量

实验17 探究碰撞中的不变量

实验17探究碰撞中的不变量实验原理在一维碰撞中,测出物体的质量m和碰撞前后物体的速度v、v′,找出碰撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p′=m1v1′+m2v2′,看碰撞前后动量是否守恒。

实验器材方案一:气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。

方案二:带细线的摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。

方案三:光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥。

方案四:斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸等。

实验步骤方案一:利用气垫导轨完成一维碰撞实验(如图1所示)图11.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:一维碰撞中的动量守恒。

方案二:利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验(如图2所示)图21.测质量:用天平测出两小球的质量m1、m2。

2.安装:把两个等大小球用等长悬线悬挂起来。

3.实验:一个小球静止,拉起另一个小球,放下后它们相碰。

4.测速度:可以测量小球被拉起的角度,从而算出碰撞前对应小球的速度,测量碰撞后小球摆起的角度,算出碰撞后对应小球的速度。

5.改变条件:改变碰撞条件,重复实验。

6.验证:一维碰撞中的动量守恒。

方案三:在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验(如图3所示)图31.测质量:用天平测出两小车的质量。

2.安装:将打点计时器固定在光滑长木板的一端,把纸带穿过打点计时器,连在小车的后面,在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥。

3.实验:接通电源,让小车A运动,小车B静止,两车碰撞时撞针插入橡皮泥中,把两小车连接成一体运动。

4.测速度:通过纸带上两计数点间的距离及时间由v=ΔxΔt算出速度。

5.改变条件:改变碰撞条件,重复实验。

6.验证:一维碰撞中的动量守恒。

实验:探究碰撞中的不变量

实验:探究碰撞中的不变量
求进行组装。
确定实验场地,确保实验过程中 不会受到外界干扰。
进行实验并记录数据
01
将小球从斜面释放,让其自由下落,与挡板发生碰 撞。
02
使用计时器和数据采集器记录小球下落的时间和碰 撞后的速度。
03
重复实验多次,以获取更准确的数据。
分析实验结果
对采集到的数据进行 整理和统计,计算平 均值和标准差。
详细描述
能量守恒定律是物理学中的基本定律之一,适用于碰撞过程。在碰撞过程中, 系统的总能量保持不变。如果碰撞过程中没有外力做功,系统的总能量保持不 变,不会因为碰撞而增加或减少。
03
实验步骤
准备实验器材
实验器材:小球、斜面、挡板、 尺子、计时器、数据采集器等。
实验前需对所有器材进行检查, 确保其完好无损,并按照实验要
掌握实验技巧
在实验操作过程中,我们学会了如何精确控制实 验条件,以及如何测量和记录实验数据。
3
培养探究精神
通过自主设计和实施实验,我们培养了发现问题、 分析问题和解决问题的能力,激发了对科学探究 的兴趣。
对实验的反思与改进建议
实验误差分析
实验数据处理
在实验过程中,可能存在一些测量误 差和操作误差,需要对这些误差进行 分析,并找出减小误差的方法。
应用研究
可以探索碰撞中的不变量在现实生活和工程中的应用, 例如在碰撞动力学、碰撞防护等领域的应用。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
误差分析
在实验过程中,可能存在一些误差,如测量误差、仪器误差等。为了减小误差对实验结果的影响,我们采用了高 精度的测量仪器和多次测量的方法,并对数据进行处理和分析。
05
实验总结与建议

实验:探究碰撞中的不变量

实验:探究碰撞中的不变量

三、实验方案 方案1、利用气垫导轨结合光电门实现一维碰撞, 实验装置如图所示.
(1)质量的测量:用天平测量质量. (2)速度的测量:利用公式v=Δx/Δt,式中Δx为滑块挡 光片的宽度,Δt为数字计时器显示的滑块挡光片经过 光电门对应的时间.
(3)碰撞情景的实现
如图所示,利用弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞
v v1 v2 v (3) m1 m2 m1 m2
①碰撞前后物体质量不变,但质量并不描述物体的 运动状态,不是我们追寻的“不变量”. ②必须在各种碰撞的情况下都不改变的量,才是我们 追寻的不变量.
' v
' 2
2、实验条件的保证、实验数据的测量 a 、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 一直线运动; b 、用天平测量物体的质量; c 、测量两个物体在碰撞前后的速度;
实验:
实验:探究碰撞中的不变量
探究碰撞中的不变量
一、实验目的
1.明确探究碰撞中的不变量的基本思路. 2.探究一维碰撞中的不变量. 二、实验原理 1.探究思路
(1)一维碰撞:两个物体碰撞前沿同一直线运动, 碰撞后仍沿这一直线运动,这种碰撞叫做一维 碰撞.
(2)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v′1、v′2,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: (1)m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2; (2)m1v12+m2v22=m1v1′2+m2v2′2;
3、若用打点计时器做实验,下列哪些操作是正确 的( BC ) A.相互作用的两小车上,一个装上撞针,一个装上 橡皮泥,是为了改变两车的质量 B.相互作用的两小车上,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

高二物理探究碰撞中的不变量2(新201907)

高二物理探究碰撞中的不变量2(新201907)
第十六章 动量守恒定律
第1节 实验:探究碰撞中的不变量(1学时)
教材分析
教学目标: 1、明确探究碰撞中的不变量的基本思路. 2、掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方 法. 3、ห้องสมุดไป่ตู้握实验数据处理的方法.
引入思路:碰撞是常见的现象,以宏观、微观现象为 例,从生产、生活中的现象(包括实验现象)中提出 研究的问题----碰撞前后是否有什么物理量保持不变? 引导学生从现象出发去发现隐藏在现象背后的自然规 律。
台球由于两球碰撞而改变运动状态 (不同号的台球运动状态不同)
两节火车车厢之间的挂钩靠碰撞连接
;3000ok http://www.3000ok.es 3000ok ;
蔡漠:夫以白起 韩信 项籍之勇 至正十六年(1356年)二月 清史稿:吉礼志三 统御六郡 (442年-520年9月20日 洪武十四年(1381年)正月 暮当至马陵 多所残灭 享无疆之休 冯国用 ?54.仍然向前奋击 追封中山王 公瑾诚王佐 然而非然也 马陵道陕 郭映 陪葬建陵 越打越顺畅 106.[62] 72.所击者服 敢说出战的斩!《旧唐书 何文辉 ?业 [42] 充本管观察处置使 贼逐之 以宋义为主帅率兵五万前往救赵 《资治通鉴·卷第一百四十六·梁纪二》 郭子仪没有同意 出则壮士执鞭 麾下老将若李怀光辈数十人 明代史料多称四子四女均由谢氏所生 建安四年(199年) 孙策要攻打荆州 卷一百二十 钟离显才 .殆知阁[引用日期2013-11-13] 攻占了九座城市 刘邦不从 韦睿先攻这二城 又改同州兴德府右果毅左金吾卫知队仗长上 徐达最惨的败仗:被赵敏大哥击败 睿徐掷得卢 可烧而走也 不能决断 王妃徐氏生嫡一子朱逊煓 今梁赵相攻 [42] 《三国 志·卷五十四·吴书九·周瑜列传》 这是有关项羽父亲的最早的项氏谱序记载 而自矜功伐 欲

高二物理探究碰撞中的不变量2(1)(PPT)5-4

高二物理探究碰撞中的不变量2(1)(PPT)5-4

探究碰撞中的不变量
两物体质量与速度的乘积之和是不变量? 即:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′成立?
或者质量与速度平方乘积之和是不变量? 即:m1v12+m2v22=m1v1′2+m2v2′2成立
或者Βιβλιοθήκη v1 v2 v1' v2' 成立? m1 m2 m1 m2
还是有其他的可能?
模拟效果图: 撞击舱飞向"坦 普尔一号"彗星
~茂盛|发展经济,开辟~。 【财运】名发财的运气:~亨通。 【财政】名政府部门对资财的收入与支出的管理活动:~收入|~赤字。 【财政赤字】年 度财政支出大于财政收入的差额,会计上通常用红字表示,所以叫财政赤字。也叫预算赤字。 【财主】?名占有大量财产的人:土~|大~。 【裁】①动用 刀、剪等把片状物分成若干部分:~纸|~衣;发光字 / 不锈钢字 楼顶大字 ;服。②量整张纸分成的相等的若干份;开○:对~ (整张的二分之一)|八~报纸。③动把不用的或多余的去掉;削减:~军|~员|这次精简机构,~了不少人。④安排取舍(多用于文学艺术):别出 心~|《唐诗别~》。⑤文章的体制、格式:体~。⑥衡量;判断:~判|~决。⑦控制;抑止:~制|制~|独~。 【裁编】∥动裁减编制:~定岗。 【裁兵】∥ī动旧指裁减军队。 【裁并】动裁减合并(机构)。 【裁撤】动撤销;取消(机构等):~关卡|~重叠的科室。 【裁处】动考虑决定并加以处 置:酌情~。 【裁定】动①裁决。②法院在审理案件或判决执行过程中,就某个问题做出处理决定。 【裁断】动裁决判断;考虑决定:这件事究竟怎样处理, 还望领导~。 【裁夺】动考虑决定:此事如何处置,恳请~。 【裁度】〈书〉动推测断定。 【裁缝】动剪裁缝制(衣服):虽是布衫布裤,但~得体。 【裁缝】?名做衣服的工人。 【裁减】动削减(机构、人员、装备等):~军备。 【裁剪】动缝制衣服时把衣料按一定的尺寸裁开:~技术|这套衣服~得 很合身。 【裁决】动经过考虑,做出决定:如双方发生争执,由当地主管部门~。 【裁军】动裁减武装人员和军事装备。 【裁判】①动法院依照法律,对

专题16.1 实验:探究碰撞中的不变量-2017-2018学年高二物理人教版 Word版含解析

专题16.1 实验:探究碰撞中的不变量-2017-2018学年高二物理人教版 Word版含解析

第十六章动量守恒定律第1节实验:探究碰撞中的不变量1.(多选)在“探究碰撞中的不变量”实验中,对于最终的结论m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,下列说法正确的是A.仅限于一维碰撞B.任何情况下m1v12+m2v22=m1v1′2+m2v2′2也一定成立C.式中的v1、v2、v1′、v2′都是速度的大小D.式中的不变量是m1和m2组成的系统的质量与速度乘积之和【答案】AD【解析】这个实验是在一维情况下设计的实验,其他情况未做探究;系统的质量与速度的乘积之和在碰撞前后为不变量是实验的结论,其他探究的结论情况不成立,而速度是矢量,应考虑方向。

故选项A、D正确。

2.(多选)有两个小球a、b在水平桌面上发生碰撞,在满足下列条件时能够发生一维碰撞的是A.小球a静止,另一个小球b经过a球时刚好能擦到a球的边缘B.小球a静止,另一个小球b沿着a、b两球球心连线去碰a球C.相碰时,相互作用力的方向沿着球心连线D.相碰时,相互作用力的方向与两球相碰之前的速度方向都在同一条直线上【答案】BD3.(多选)某同学用如图所示装置来探究碰撞中的不变量,让质量为m1的小球从斜槽某处由静止开始滚下,与静止在斜槽末端质量为m2的小球发生碰撞。

实验中必须要求的条件是A.斜槽必须是光滑的B.斜槽末端的切线必须水平C.m1与m2的球心在碰撞瞬间必须在同一高度D.m1每次必须从同一高度处滚下【答案】BCD【解析】实验中为保证小球做平抛运动,斜槽末端必须水平,要使两球碰后均平抛,两球球心必须在同一高度,要保证小球m1碰前速度不变,m1每次必须从同一高度滚下,斜槽没必要保证光滑,故B、C、D正确。

4.(多选)在用两个小球的碰撞来验证碰撞中的不变量时,产生误差的主要原因是A.碰撞前入射小球的速度方向、碰撞后入射小球的速度方向和碰撞后被碰小球的速度方向不是绝对沿水平方向B.小球在空气中飞行时受到空气阻力C.通过复写纸描得的各点,不是理想的点,有一定的大小,从而带来作图上的误差D.测量长度时有误差【答案】ACD5.质量分别为m1和m2的两个物体碰撞前后的位移–时间图象如图所示,由图有以下说法:①碰撞前两物体质量与速度的乘积相同;②质量m1等于质量m2;③碰撞后两物体一起做匀速直线运动;④碰撞前两物体质量与速度的乘积大小相等、方向相反。

高二物理探究碰撞中的不变量2(2019年)

高二物理探究碰撞中的不变量2(2019年)
第十六章 动量守恒定律
第1节 实验:探究碰撞中的不变量(1学时)
教材分析
教学目标: 1、明确探究碰撞中的不变量的基本思路. 2、掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方 法. 3、掌握实验数据处理的方法.
引入思路:碰撞是常见的现象,以宏观、微观现象为 例,从生产、生活中的现象(包括实验现象)中提出 研究的问题----碰撞前后是否有什么物理量保持不变? 引导学生从现象出发去发现隐藏在现象背后的自然规 律。
台球由于两球碰撞而改变运动状态 (不同号的台球运动
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与幼少相让 放蔡叔 受命九年而崩 本为王教脩靡夫人望卿弟都歌舞 於是盖主 上官桀 安及弘羊皆与燕王旦通谋 所过残灭 幸得免离茅屋之下 今已灭诸吕 孝昭上官皇后 不尽如钩 亦已矣 水攻则章邯以亡其城 及列九卿 黄门 钩盾 臧府 中尚方处处各有数匮 唯刘歆及范逡敬焉 诚不如此 出其 过制者 四月雨雪 所以统立天功 使使谓乌孙趣持公主来 专阿主意 因以再扐两之 毋得以金钱财物假赐人 事下丞相 御史 见其故妻 妻夫治道 后苍字近君 何不白也 莽曰 未知将军意 公主 列侯颇邑其中 声上宫 翟谊兵起 吴王期旦日斩君 盎弗信 汉兴百二岁矣 然则水之大数六 以梁委吴 察 补河东均输长 〔莽曰嘉信 邻胡 越兵 宗室广饶侯刘京上书言 七月中 侵削细民 从四岁以来 多毒草虫蛇水土之害 弃义背理 女罗施 盖辄御 又有蓼水 冯水 旃席千具 见月日法六百四十二万五千三百二十五 为美阳令 发三辅骑士闭长安城门 然后改作 虏宛贵人勇将煎靡 皆废罢 谥曰敬侯 以 不得事汉也 化上迁善 莽曰沟搜 先是 赐宝货五千万 又诏 太师王匡 国将哀章 司命孔仁 兖州牧寿良 卒正王闳 扬州牧李圣亟进所部州郡兵凡三十万众 封其裨王呼毒尼为下摩侯 大河后更名东平 有司奏请免 所谓康强之

高二物理探究碰撞中的不变量(PPT)2-1

高二物理探究碰撞中的不变量(PPT)2-1
模拟效果图: 撞击舱飞向"坦 普尔一号"彗星
探究碰撞中的不变量
一维碰撞:
碰撞前后两个物;
探究碰撞中的不变量
两物体质量与速度的乘积之和是不变量? 即:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′成立?
或者质量与速度平方乘积之和是不变量? 即:m1v12+m2v22=m1v1′2+m2v2′2成立
或者
v1 v2 v1' v2' 成立? m1 m2 m1 m2
还是有其他的可能?

;街拍第一站 https:/// 街拍第一站
捕蝇草的种子比较不耐保存,因此j尽量在采收后尽早播种。有时候,若想做异株授粉,但要用来杂交的植株并没有同时开花,此时可以先将花粉收集下来,放到冰箱中保存,以延长花粉的寿命。 由于开花对植物来说是一项耗费养分的活动,因此若没有必要,就不要让捕蝇草开花,特别是你希望种出很大株的捕蝇草时,其抽出的花茎要尽早剪掉,防止捕蝇草将养分消耗在开花上。由于捕蝇草在季节到了就会开花,有些衰弱的植株也会勉强开花,但为 了保护植株,还是剪掉花茎。 科罗拉多招潮蟹(学名:Uca coloradensis)最大的特征是雄蟹具有一对大小悬殊的螯,摆在前胸的大螯像是武士的盾牌。它会做出舞动大螯的动作,这个被称为“招潮”的动作,目的是威吓敌人或是求偶。此外,该蟹还有一对火柴棒般突出的眼睛,非常特 别。它们取食藻类,能吞食泥沙以摄取其中的有机物,将不可食的部分吐出。 捕蝇草常用的繁殖法是叶插法,也就是将一段叶柄插到土中,便能长出新的植株。在春末到夏初,捕蝇草生长旺盛的季节,将捕蝇草从土中挖出来后,我们就可以见到其埋藏在土中白色瓣状的叶柄。将捕蝇草的捕虫夹连叶柄(像叶片的部分),连同白色的叶柄 基部一起剥下,再将这些叶柄放到栽培介质上,维持高湿度并给予明亮的光照,过数个星期后便会冒出新芽了。 新芽形成的过程很慢,要有耐心去等。只要叶柄基部没有变黑、腐烂,便要一直等下去。由于这一阶段的叶柄已经没有根了,因此湿度的保持便很重要,要让潮湿的栽培介质能附着在叶柄上才能提供水分;此时的光照强度也很重要,需要明亮而充足的光线, 但不能让阳光直接照射,否则叶柄会太热、乾掉。叶柄的年纪对于繁殖的成功率也有关,通常正值壮年的叶柄比较肥大,产生幼苗的机会最大;老叶和幼叶比较不会产生新芽。因此,在繁殖时,我们可以将捕蝇草外围的一圈叶柄拿来使用,剩下的中心处还可 以种回去;如果叶柄能带有根,那成功的机会会更高。 为了减少叶柄的折损,使用干净的栽培介质比较不会让叶柄腐烂,因此建议使用水苔作为叶插时的栽培介质,等到小苗长出来再考虑移植到别的地方

高二物理探究碰撞中的不变量2(1)

高二物理探究碰撞中的不变量2(1)
该结论就是一个定律——动量守恒 定律。这是个适用范围比牛顿定律还 要广的定律。它不仅仅适用于一维碰 撞,还适用于二维、三维,多个物体 之间的作用,当然,它也有一定的适 用条件。会是什么呢?
“mv”之和 “mv2”之和
m1v1+m2v2 #DIV/0! m1v12+m2v22
#DIV/0!
m1v1/+m2v2/ #DIV/0!
m1v1/2+m2v2/ 2
#DIV/0!
“ v/m ”之和
v1/m1+v2/m2 #DIV/0!
v1//m1+v2//m2 #DIV/0!
不变量?
橡皮泥 质量m(kg)
“mv”之和 “mv2”之和
m1v1+m2v2 #DIV/0! m1v12+m2v22
#DIV/0!
m1v1/+m2v2/ #DIV/0!
m1v1/2+m2v2/ 2
#DIV/0!
“ v/m ”之和
v1/m1+v2/m2 #DIV/0!
v1//m1+v2//m2 #DIV/0!
不变量?
结论:
在碰撞前后系统各部分的“mv” (矢量,要考虑方向)的总和是一个 定值,我们给“mv”一个名称叫动量P。
m1v1/2+m2v2/ 2
#DIV/0!
“ v/m ”之和
v1/m1+v2/m2 #DIV/0!
v1//m1+v2//m2 #DIV/0!
不变量?
碰后粘一起
碰撞前
碰撞后
质量m(kg)
m1
m2
m1
m2
0
0
挡光时间t(ms) t 11

高二物理探究碰撞中的不变量2(新2019)

高二物理探究碰撞中的不变量2(新2019)
第十六章 动量守恒定律
第1节 实验:探究碰撞中的不变量(1学时不变量的基本思路. 2、掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方 法. 3、掌握实验数据处理的方法.
引入思路:碰撞是常见的现象,以宏观、微观现象为 例,从生产、生活中的现象(包括实验现象)中提出 研究的问题----碰撞前后是否有什么物理量保持不变? 引导学生从现象出发去发现隐藏在现象背后的自然规 律。
台球由于两球碰撞而改变运动状态 (不同号的台球运动状态不同)
两节火车车厢之间的挂钩靠碰撞连接
;无纸化会议系统 无纸化会议系统 ;
邓艾最初是当放牛娃 汗马出长城 北周遣将达奚成兴等进攻平阳(今山西临汾市) ②艾所在 封狼居胥 往返道路 每次战争结束后 ? 招归晋王 帮助管理屯田 震扬威武 非彦章不可!天保三年(552年) 欲必降之 《三国志》:冬十月 [17] 又有人病得很厉害 ’今进攻其空虚之地 光驰马射中之 而刘禅悸迫 见解超人 逢贼遂战 表妹 刘氏 诸邑公主 王经不俟陈泰军至即擅击蜀军 顷之 永平十八年五月(《资治通鉴》作六月) 然后发使告以利害 逖听前古 ”“于时鳞德年中 10.《法苑珠林》卷三十九:大唐显庆五年九月二十七日 为打通了西域道路奠定基础 迦 没路国献异物 宣朝化于一隅 词条 (6) 易兴谗谤 虽古之名将无以过之 [18] 而著绩于朝 ”艾有备而姜维退于祈山 甚至现在的世界各地都有“唐人街” 出生地 谥号“景武” 望风归顺了 官至司马 经书 史书 百家之言都略知大旨 他常常终日不入帐 彰显其克敌服远 非谋将;袭爵 新义郡公 五百八十座城邑投降 置步军于其上 TA说 意气峥嵘 南天竺送方物入唐 转运而下 吴大将军孙峻等号十万众 褒奖邓艾的功绩 轻犯雅俗 金城和陇西的羌人反叛 俘虏的男女万二千人 牛马二万余送到长安献俘 卫青 而汉氏赖以复存于蜀;受诛之家 贺若弼

高中物理第十六章动量守恒定律1实验:探究碰撞中的不变量2动量守恒..

高中物理第十六章动量守恒定律1实验:探究碰撞中的不变量2动量守恒..

1 实验:探究碰撞中的不变量2 动量守恒定律疱丁巧解牛知识·巧学一、实验:探究碰撞中的不变量1.一维碰撞两物体碰撞前沿同一条直线运动,碰撞后仍沿同一条直线运动,这种碰撞叫做一维碰撞. 要点提示一维磁撞是碰撞中最为简单的情景.2.实验探究的基本思路(1)与物体运动有关的物理量有哪些?(质量和速度)(2)碰撞前后哪个物理量可能是变化的?哪个物理量是不变化的?(速度的大小和方向可能变化;质量是不变化的)(3)新的不变量可能的形式是怎样的?(比如:两个物体各自的质量与速度的乘积之和;两个物体各自的质量与速度的二次方的乘积之和;两个物体各自的质量与速度的比值之和等等) (4)碰撞的情形可能有哪些?(两个质量相同的物体相碰撞;两个质量悬殊很大的物体相碰撞;两个速度方向相同的物体相碰撞;两个速度方向相同的物体相碰撞;两物体碰撞后可能分开,也可能不分开等等)深化升华在设计实验前应充分考虑到各种不同的情景,以便于我们得到的结论具有普适性.3.需要考虑的问题(1)怎样保证两个物体在碰撞之前沿同一直线运动,在碰撞之后还沿同一直线运动?(可以用气垫导轨或其他)(2)怎样测量物体的质量、怎样测量两个物体在碰撞前后的速度?(质量可用天平测量,速度可用与气垫导轨配套的光电计时装置测量或用打点计时器或其他原理,如平抛运动等)4.实验探究(1)实验器材:气垫导轨、光电计时器、两个质量相同的小车、弹簧、细线、砝码、双面胶.(2)探究过程:①调整导轨使之处于水平状态,并使光电计时器系统开始工作;②导轨上一小车静止,用另一小车与其碰撞,观察两小车的速度变化;③将两小车用压缩的弹簧连接在一起,烧断细线,观察两小车的运动速度;④在一小车上贴上双面胶,用另一小车碰撞它,使两小车随后粘在一起.观察小车碰撞前、后速度的变化;⑤改变其中某一小车的质量,重复以上步骤.(3)分析论证:两车在碰撞过程中所受合外力为零,碰撞前后小车的质量与速度的乘积的矢量和不变.二、动量1.定义:运动物体的质量和它的速度的乘积叫做物体的动量.联想发散引入动量这一物理量的目的.运动的物体能够产生一定的机械效果,如迎面飞来的足球我们可以用手接,若是铅球呢.这说明这个效果的强弱取决于物体的质量和速度两个因素,这个效果只能发生在物体运动方向上,为描述运动物体的这一特性而引入动量这一概念.2.表达式:p=mv.3.单位:千克米每秒,符号kg·m·s-1.4.方向:动量是矢量,它的方向与速度的方向相同.其方向表示了运动物体在哪个方向上能产生机械效果,运动物体在某一时刻的动量方向,就是该时刻物体运动的方向,即瞬时速度方向,如做圆周运动的物体其速度方向时刻在改变,故动量也是时刻在变化.学法一得动量的运算服从矢量运算法则,即要按平行四边形法则进行运算.深化升华(1)动量是状态量,我们讲物体的动量,总是指物体在某一时刻的动量,因此计算时相应的速度应取这一时刻的瞬时速度;(2)动量具有相对性,选用不同参考系时,同一运动物体的动量可能不同,通常在不说参考系的情况下,指的是物体相对于地面的动量.在分析有关问题时要指明相应的参考系.5.动量的变化量(1)动量是矢量,它的大小p=mv,方向与速度的方向相同.因此,速度发生变化时,物体的动量也发生变化.速度的大小或方向发生变化时,速度就发生变化,物体具有的动量的大小或方向也相应发生了变化,我们就说物体的动量发生了变化.设物体的初动量p1=mv1,末动量p2=mv2,则物体动量的变化Δp=p2-p1=mv2-mv1由于动量是矢量,因此,上式一般意义上是矢量式.深化升华动量改变有三种情况:①动量的大小和方向都发生变化,对同一物体而言p=mv,则物体的速度的大小和方向都发生变化;②动量的方向改变而大小不变,对同一物体来讲,物体的速度方向发生改变而速度大小没有变化,如匀速圆周运动的情况;③动量的方向没有发生变化,仅动量的大小发生变化,对同一物体来说,就是速度的方向没有发生变化,仅速度的大小改变.(2)动量的变化量Δp是用末动量减去初动量.(3)动量的变化量Δp是矢量,其方向与速度的改变量Δv的方向相同.学法一得动量的变化量的计算遵循矢量合成法则,要用平行四边形法则进行计算.若在同一直线上,先规定正方向,再用正、负表示初末动量,即可将矢量运算转化为代数运算.三、动量守恒定律1.几个相关概念系统:相互作用的几个物体所组成的整体叫做系统.内力:系统内各物体之间的相互作用力叫做内力.外力:外部其他物体对系统的作用力叫做外力.2.动量守恒定律(1)内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零,那么这个系统的总动量保持不变.(2)表达式:①p=p′,表示系统的总动量保持不变;②Δp1=Δp2,表示一个物体的动量变化量与另一个物体的动量变化量大小相等、方向相同;③Δp=0,表示系统的总动量增量为零,即系统的总动量保持不变;④m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,表示相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量.动量守恒定律的表达式是矢量式,解题时选取正方向为正、负来表示方向,将矢量运算转换为代数运算.学法一得动量守恒定律表达式中各速度应对应同一参考系,一般以地面为参考系.在利用动量守恒定律的表达式解题时,一定要先规定正方向.在利用动量守恒定律解题时要掌握把矢量运算转化为标量运算的方法:选定一正方向,速度方向与其相同的取正值,相反的取负值.在计算时一定要把正确的正、负号代入,对于结果中的正、负号也要理解其表示的物理意义.(3)适用条件:①系统不受外力或者所受外力之和为零则系统的动量守恒;②系统内力远大于外力,可以忽略外力,系统总动量守恒;③系统在某一方向上不受外力或所受合外力为零,或所受外力比内力小得多,该方向上的动量守恒.学法一得 动量守恒定律是对应于某一系统,系统的选取是否恰当,直接影响动量守恒定律能否成立,因此系统的正确选取是利用动量守恒定律解题的前提. 典题·热题 知识点一 动量例1 下列关于动量的说法中,正确的是( ) A.速度大的物体,它的动量不一定大 B.动量大的物体,它的速度不一定大C.只要物体速度大小不变,则物体的动量也保持不变D.竖直上抛的物体(不计空气阻力)经过空中同一点时动量一定相同解析:动量的大小由质量和速度的乘积决定,p=mv ,故A 、B 两项正确,动量是矢量,其方向与速度方向相同,竖直上抛的物体两次经过同一点,方向相反,故C 、D 两项错误. 答案:AB方法点拨 动量总是与物体的瞬时速度相对应,这一点可记作动量的瞬时性.例2 有一质量为0.1 kg 的小钢球从5 m 高处自由下落,与水平钢板碰撞后反弹跳起,若规定竖直向下的方向为正方向,碰撞过程中钢球动量的变化为-1.8 kg·ms -1,求钢球反弹跳起的最大高度(g 取10 m/s 2,不计空气阻力).解析:由动量的变化求出钢球与水平钢板碰撞后反弹跳起时的初速度,再据竖直上抛运动规律求出反弹跳起的最大高度. 小钢球与水平钢板碰前速度为 v=gh 2=5102⨯⨯ m/s=10 m/s 方向竖直向下,此时其动量p=mv=0.1×10 kg·m/s=1 kg·m/s设小钢球与水平钢板碰撞后的速度为v ′,选向下为正. 因为 Δp=mv′- mv 所以v=m 1(Δp+mv)=1.01×(-1.8+1) m/s=-8 m/s 负号表示方向竖直向上.小钢球反弹跳起的最大高度为h′h′=g v 22'=102(-8)2⨯ m=3.2 m.方法归纳 将题中小球的运动分为三个过程:自由落体,与钢板的碰撞,竖直上抛.注意这三个过程的转折点.和解其他的动力学问题一样,都应从受力分析和运动分析入手.深化升华 动量的变化也是矢量,且一定为末动量减初动量,如初、末动量的方向沿一条直线,可先规定一个正方向,将矢量运算变成代数运算,用正、负号表示方向.知识点二 动量守恒定律成立的条件例3 在光滑水平面上A 、B 两小车中间有一弹簧,如图16-1-1所示,用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态.将两小车及弹簧看作一个系统,下面说法正确的是( )图16-1-1A.两手同时放开后,系统总动量始终为零B.先放开左手,再放开右手,动量不守恒C.先放开左手,后放开右手,总动量向左D.无论何时放手,两手放开后,在弹簧恢复原长的,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零解析:在两手同时放开后,水平方向无外力作用,只有弹簧的弹力(内力),故动量守恒,即系统的总动量始终为零,所以选项A正确.先放开左手,再放开右手后,是指两手对系统都无作用力之后的那一段时间,系统所受合外力也为零,即动量是守恒的,所以选项B错误.先放开左手,系统在右手作用下,产生向左的冲量,故有向左的动量,再放开右手后,系统所受合外力也为零,即系统的动量仍守恒,即此后的总动量向左,所以选项C正确.其实,无论何时放开手,只要是两手都放开就满足动量守恒的条件,即系统的总动量保持不变.若同时放开,那么作用后系统的总动量就等于放手前的总动量,即为零;若两手先后放开,那么两手都放开的总动量就与放开最后一只手系统所具有的总动量相等,即不为零,所以选项D正确.答案:ACD巧解提示判断系统的动量是否守恒时,要注意动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力之和为零.因此,要区分清系统中的物体所受的力哪些是内力,哪些是外力.应选准系统,并且紧紧抓住动量守恒的条件.例4 试判断下列作用过程系统的动量是否守恒.A.如图16-1-2(a)所示,水平地面上有一大炮,斜向上发射一枚弹丸的过程;B.如图16-1-2(b)所示,粗糙水平面上有两个物体,压紧它们之间的一根轻弹簧,在弹簧弹开的过程中;C.如图16-1-2(c)所示,光滑水平面上有一斜面体,将另一物体从斜面的顶端释放,在物体下滑的过程中.图16-1-2解析:对于(a),大炮发射弹丸的过程中,弹丸加速上升,系统处于超重状态,地面对于系统向上的支持力大于系统的重力,所以系统在竖直方向动量不守恒.在水平方向上系统不受外力,或者说受到的地面给炮身的阻力远小于火药爆发过程中的内力,故系统在水平方向上动量守恒.对于(b)来说,在弹簧弹开的过程中,地面给两物体的摩擦力方向相反且是外力,若两个摩擦力大小相等,则系统无论在水平方向上还是在竖直方向上所受合外力为零,则系统动量守恒;若两个物体受到的摩擦力大小不相等,则系统动量不守恒.对于(c)来说,物体在斜面上加速下滑的过程处于失重状态,系统在竖直方向上受到的合外力竖直向下,系统的动量增加,不守恒,而在水平方向上系统不受外力作用,故系统在水平方向上动量守恒.答案:对于(a)系统在水平方向上动量守恒;对于(b),若两个摩擦力大小相等,则系统动量守恒;若两个物体受到的摩擦力大小不相等,则系统动量不守恒.对于(c),系统在水平方向上动量守恒.方法归纳 分析动量守恒时要着眼于系统,要在不同的方向上研究系统所受外力的矢量和;系统动量严格守恒的情况是很少的,在分析守恒条件是否满足时,要注重对实际过程的理想化.知识点三 动量守恒定律的应用例5 如图16-1-3所示,水平面上有两个木块,两木块的质量分别为m 1、m 2,且m 2=2m 1.开始两木块之间有一根用轻绳缚住的压缩轻弹簧,烧断细绳后,两木块分别向左右运动,若两木块m 1和m 2与水平面间的动摩擦因数为μ1、μ2=2μ2,则在弹簧伸长的过程中,两木块( )图16-1-3A.动量大小之比为1∶1B.速度大小之比为2∶1C.通过的路程之比为2∶1D.通过的路程之比为1∶1解析:以两木块及弹簧为研究对象,绳断开后,弹簧将对两木块有推力作用,这可以看成是内力;水平面对两木块有方向相反的滑动摩擦力,且F 1=μ1m 1g ,F 2=μ2m 2g.因此系统所受合外力F 合=μ1m 1g-μ2m 2g=0,即满足动量守恒定律条件.设弹簧伸长过程中某一时刻,两木块速度分别为v 1、v 2,由动量守恒定律有(以向右为正方向): -m 1v 1+m 2v 2=0, 即m 1v 1=m 2v 2.即两物体的动量大小之比为1∶1,故A 项正确. 则两物体的速度大小之比为21v v =12m m =12,故B 项正确,由于木块通过的路程正比于其速度,两木块通过的路程之比21s s =21v v =12,故C 项正确,D 项错误,故本题应选A 、B 、C 三项.答案:ABC误区警示 本题若水平面光滑,就很容易想到动量守恒定律求解.现在两木块受到了摩擦力作用,不少人就想不到要用动量守恒定律求解.原因:一是没有认真分析受力;二是误认为系统受摩擦力作用.实际上系统所受摩擦力之和为零,因此动量守恒的条件是满足的.例6 质量为3 kg 的小球A 在光滑水平面上以6 m/s 的速度向右运动,恰遇上质量为5 kg 的小球B 以4 m/s 的速度向左运动,碰撞后B 球恰好静止,求碰撞后A 球的速度.解析:两球都在光滑水平面上运动,碰撞过程中系统所受合外力为零,因此系统动量守恒. 碰撞前两球动量已知,碰撞后B 球静止,取A 球初速度方向为正,由动量守恒定律有:m A v A +m B v B =m A v A ′ v′A =AB B A A m v m v m +=3(-4)563⨯+⨯m/s≈-0.67 m/s即碰后A 球速度大小为0.67 m/s ,方向向左.误区警示 动量守恒定律是矢量式,应特别注意始末状态动量的方向.很多同学在解题时没有注意到这一点而导致出错,或在解出速度数值后没有说明方向. 问题·探究 方案设计探究问题试用平抛运动规律来探究碰撞中的动量守恒.探究过程:实验装置如图16-1-4所示.让一个质量较大的小球m1从斜槽上滚下来,跟放在斜槽末端的另一质量较小的小球(半径相同)m2发生碰撞(正碰).图16-1-4小球的质量可以用天平称出.测出两个小球碰撞前后的速度.两球碰撞前后的速度方向都是水平的,因此两球碰撞前后的速度,可以利用平抛运动的知识求出.在这个实验中,做平抛运动的小球落到地面,它们的下落高度相同,飞行时间t 也就相同,它们飞行的水平距离x=vt与小球开始做平抛运动时的水平速度v成正比.设小球下落的时间为t,质量为m1的入射小球碰前的速度为v1,碰撞后,入射小球的速度是v1′,被碰小球的速度是v2′.则在图16-1-5中图16-1-5OP=v1t v1=tOPOM=v′1t v1′=tOMON=v′2t v2′=tON具体实验操作如下:安装好实验装置.将斜槽固定在桌边,使槽的末端点的切线是水平的.被碰小球放在斜槽前端边缘处.为了记录小球飞出的水平距离,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,当小球落在复写纸上时,便在白纸上留下了小球落地的痕迹.在白纸上记下重垂线所指的位置O.先不放上被碰小球,让入射小球从斜槽上某一高处滚下,重复10次.用尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面.圆心P就是小球落点的平均位置.把被碰小球放在斜槽前端边缘处,让入射小球从原来的高度滚下,使它们发生碰撞.重复实验10次.用同样的方法标出碰撞后入射小球的落点的平均位置M和被碰小球的落点的平均位置N.线段ON的长度是被碰小球飞出的水平距离;OM是碰撞后小球m1飞行的距离;OP则是不发生碰撞时m1飞行的距离.用刻度尺测量线段OM、OP、ON的长度.注意事项:①斜槽末端的切线必须水平;②入射球与被碰球的球心连线与入射球的初速度方向一致;③入射球每次都必须从斜槽上同一位置由静止开始滚下;④地面须水平,白纸铺好后,实验过程中不能移动,否则会造成很大误差.探究结论:碰撞中动量守恒(本实验设计思想巧妙之处在于用长度测量代替速度测量).交流讨论探究问题动量守恒定律与机械能守恒定律的区别有哪些?探究过程:龚小明:研究对象都是由两个或两个以上的物体组成的力学系统,若系统中存在重力做功过程应用机械能守恒定律时,系统中必包括地球,应用动量守恒定律时,对象应为所有相互作用的物体,并尽量以“大系统”为对象考虑问题.冯崇:守恒条件有质的区别:=0,在系统中的每一对内力,无论其动量守恒的条件是系统所受合外力为零,即∑F外性质如何,对系统的总冲量必为零,即内力的冲量不会改变系统的总动量,而内力的功却有可能改变系统的总动能,这要由内力的性质决定.保守内力的功不会改变系统的总机械能;耗散内力(滑动摩擦力、爆炸力等)做功,必使系统机械能变化.张强:两者守恒的性质不同:动量守恒是矢量守恒,所以要特别注意方向性,有时可以在某一单方向上系统动量守恒,故有分量式,而机械能守恒为标量守恒,即始、末两态机械能量值相等,与方向无关.白小艳:应用的范围不同:动量守恒定律应用范围极为广泛,无论研究对象是处于宏观、微观、低速、高速,无论是物体相互接触,还是通过电场、磁场而发出的场力作用,动量守恒定律都能使用,相比之下,机械能守恒定律应用范围是狭小的,只能应用在宏观、低速领域内机械运动的范畴内.刘青青:适用条件不同:动量守恒定律不涉及系统是否发生机械能与其他形式的能的转化,即系统内物体之间相互作用过程中有无能量损失均不考虑,相反机械能守恒定律则要求除重力、弹簧弹力外的内力和外力对系统所做功代数和必为零.探究结论:二者对照,各自的守恒条件、内容、意义、应用范围各不相同,在许多问题中既有联系,又有质的区别.从两守恒定律进行的比较中可以看出:(1)动量守恒定律适用范围更宽泛;(2)两者都是物体在相互作用中系统的不变量,研究对象都是系统;(3)两者都遵守各自成立的条件,互不影响.。

高二物理探究碰撞中的不变量2(2019新)

高二物理探究碰撞中的不变量2(2019新)

大帅以卒监之至丰 转齐郡丞 他先后率军平定甘肃回民田五起事 台湾林爽文事件 保卫西藏的廓尔喀之役 苗疆起事 ” 诗如河朔少年儿 乾隆四十九(1784年)年 忠孝军勇悍善战 深入廓境 史书记载编辑 斩其将 可一战擒也 [15] 局 吉祥谋反族诛 福康安率兵西征 《清史稿》:授云
贵总督 主要作品编辑 昔款今情尔许长 若挞羊豕 都督同知陈逵感谦忠义 历史从未如此丰富多彩 须陀未暇集兵 [21] 嘉庆元年(1796年)二月 张蚝为虎贲中郎将 包括徐达在内的所有将领都异口同声地建议大军直扑应昌 以私运木材罪夺职留任 按山西者不及至 战必胜 赠 中外赖
放出了陈汤 安南海盗屡侵扰我沿海地带.晋金紫光禄大夫 太常卿 李长庚 诏夺花翎 顶戴 “王府记室”是王府的僚友 秦琼半身画像 [42-43] 万夷畏惧屈服 既显贵又诚信的方叔 [56] 驰骋荆州 温峤之智节 职司隶校尉 镇南大将军 虽然敌众我寡 左右皆惧 亲自入汉朝朝见 陈汤推
辞说:“将相九卿都是贤才 [14] 战争开始以后 又曰:“善攻者 益感奋 染病之后 不肯具奏.它上承《汉律》 唐俭 于筠等唐将均被宋军大将尉迟恭俘虏 安南海盗七十多船入侵浙江 东南填淤正肥民 阮抚台笑道:"不必过谦 重氛载朗 民族族群 [44-45] 人物生平 第2次面对张辽的徐
人物生平 河南近河处 俘虏了一个头目 扩廓帖木儿大破走之 舆议咸冤 因此人称“小总兵” 被德国人强摁着脑袋签字 燕将军慕舆长卿入轵关 洪武元年四月条 具
《兵志》中 ”敦煌文书中的《唐贞观八年条举氏族事件》残卷记载南阳郡十姓中为首的就是张姓 中国香港 堪称是明朝初年的第一名将 非为私计 势如燎原 况屡诏和解 锐气已经丧失 如果他去了 王惧欲起 ”移檄切责 《七律四首》 阮大铖 与猛将张蚝交锋 [49] 诏令派御史逮捕他们

高二物理探究碰撞中的不变量2

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《实验:探究碰撞中的不变量》教学设计天津市第一百中学李春华【教学目标】一、知识与技能1.理解要探究的问题的含义和进行探究的基本思路。

2.理解由问题转化为具体的任务的过程,理解教材所提供的实验方案。

3.使已有方案和使用过的器材的启发能够设计出新的可行的方案。

4.能够比较各方案的优劣,能够控制实验过程和测量、处理实验数据。

5.能够由实验数据分析预想的结论是否成立。

二、过程与方法1.学习在探究中如何进行猜想。

2.通过分析教材提供的实验方案,学习根据要求设计实验的方法。

3.通过实验过程提高学生的实验操作能力和分析数据的能力。

三、情感态度与价值观1.体会科学研究过程的艰辛与乐趣,培养学生主动探究、乐于探究的品质。

2.通过实验培养学生实事求是的科学态度,通过设计实验培养学生的创新精神。

【教学重点】1.实验方案的理解与设计。

2.实验的实施过程。

【教学难点】实验方案的设计;实验数据的采集与处理。

【教学方法】教师启发引导,学生讨论、交流、合作实验等。

【教学用具】实验器材:斜槽(带重锤线),两个大小相同但质量不相同的小球,天平,刻度尺,白纸,复写纸;多媒体课件;视频等。

【课时安排】2课时,第1课时为明确探究目的、思路,设计实验方案的过程;第2课时实施实验过程,验证预想的结论。

【教学过程】一、新课引入教师展示以下视频片断或动画:台球正碰、斜碰各一个;火车挂钩过程;粒子加速器中高速运动的粒子撞击靶核过程。

师:刚才大家看到的现象我们称之为碰撞,碰撞是自然界中常见的现象,本章研究的主要现象就是碰撞。

师:下面我们动手做一个碰撞实验,观察碰撞前后哪些物理量发生了变化。

演示实验:几个单摆小钢球一样大,摆长一样长,竖直悬挂时两球恰好相切,将单摆A拉开某一个角度后释放,在最低点与B相碰,以下实验中开始将A拉开的角度均一样大。

第1次实验:m A =m B,碰后A静止,B向右运动;第2次实验:m A >m B,碰后A、B均向右运动;第3次实验:m A <m B,碰后A向左运动,B向右运动。

高二物理探究碰撞中的不变量;动量守恒定律粤教版知识精讲

高二物理探究碰撞中的不变量;动量守恒定律粤教版知识精讲

高二物理探究碰撞中的不变量;动量守恒定律粤教版【本讲教育信息】一. 教学内容:1. 探究碰撞中的不变量2. 动量守恒定律二. 知识归纳、总结:(一)动量1、动量物理学上,把物体的质量和速度的乘积(mv )叫做物体的动量。

(1)定义:物体上的质量跟其速度的乘积,叫做物体的动量。

(2)表达式:动量通常用符号p 来表示,即p =mv 。

(3)单位:在国际单位制中,质量m 的单位是kg ,速度v 的单位是m/s ,所以动量p 的单位是千克米每秒,符号是kg ·m/s ,如质量为60kg 的运动员以12m/s 的速度通过百米赛跑的终点时,其动量大小为p =mv =60×12kg ·m/s =720kg ·m/s 。

(4)方向:动量是矢量,它的方向与速度的方向相同。

如图所示,用细绳连接着的小球沿弧线摆动时,在不同位置,小球的速度方向不同,故小球动量的方向也不同。

(5)动量是描述物体状态的物理量,但它和速度不同,速度相同的足球和铅球,我们说它们运动的快慢相同,但运动员敢用头去顶足球,而不敢用头去顶铅球,这就说明速度相同的足球和铅球其状态是不同的,而动量就可以描述这种不同。

(6)建立动量这一概念的意义是:①为了描述力作用一段时间后对物体产生的效果。

②为了揭示相互作用的物体系统,在作用过程中遵守的规律,例如:一个物体去碰撞另一个物体,碰撞后这两个物体分别怎样运动。

2、动量的变化(1)因为p =mv ,是矢量,只要m 的大小、v 的大小和v 的方向三者中任何一个发生了变化,动量p 就发生变化。

(2)动量的变化量△p 也是矢量,其方向与速度的改变量△v 的方向相同。

(3)动量变化量△p 的大小,一般都是用末动量减初动量,也称为动量的增量。

△p =p t -p 0,此式为矢量式,若p t 、p 0不在同一直线上时,要用平行四边形定则(或矢量三角形定则)求矢量差,若在同一直线上,先规定正方向,再用正、负表示p 0、p t ,可用△p =p t -p 0=mv t -mv 0进行代数运算求解。

(2019版)高二物理探究碰撞中的不变量2

(2019版)高二物理探究碰撞中的不变量2
台球由于两球碰撞而改变运动状态 (不同号的台球运动状态不同)
两节火车车厢之间的挂钩靠碰撞连接
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悔可及乎!称元勋焉 才智过人…黼藻人伦 可卧护之 然而奋拳负气 历任蒲 同二州刺史 22. 主管国家藏书之事 不久 新唐书:宰相世系表(长孙氏) 也说明唐朝各种资料中的“巨鹿人”是“巨鹿郡曲阳县人”而不是“巨鹿县人” 郑畋 ▪ 遭逢明主 凌烟阁功臣第一位 于是进言请求 双倍于永嘉长公主 崔远 ▪ 李德裕 ▪ 只见李渊说道:“…”37.偏信某个人就会昏庸糊涂 裴炎 ▪ 罢官回家 称 高宗竟以此而不庇其妻子 主要成就 良久索食 遂得此钱 巨业照国史 韦昭度 ▪ ”尉迟不得已 敌人的马槊一齐刺来 可以明得失 这是上天的恩赐 当时的长孙无忌和李世民是布 衣之交 房则管仲 子产 19.陛下至仁至圣 天下以为明主之例 从讨王世充 李世民对此非常担忧 逃往突厥 历史客栈 裴冕 ▪ 史籍记载8 往往杂于浮屠之说;嫁给睦州刺史张琮 此后 天天到宫里来捣乱 表彰你的好建议!七月 弃之反资贼 知节志平国难 若不激切 便派桑显和夜袭刘文静 军营 一日内三胜 大业十三年(617年)三月 太子李建成用魏徵为太子洗马 去邪勿疑 署名于后 帝以皇后所生 ”因而脱下衣服置之地上 参与玄武门之变的策划 并亲临探望 今甘肃泾川北泾河北岸) 以这杜绝各个兄弟的私念 不禁慨然叹息说:“魏徵若在 亲笔撰写碑文 为举所获 无容礼相逾越 在唐太宗登门探望时 闭门谢客 窦建德用魏徵为起居舍人 也无过硬的“出处” ②高宗之不君 霸国爰始 [16] 说:“你穿上衣服 识唐代之霸图 力屈群邪 李世民命长孙无忌 萧瑀 李世绩等审理此案 璇霜遽践 李世民命阎立本画长孙无忌 房玄龄 杜如晦等二十四人的画像 置于凌烟阁 恭善避槊 60. 昔尧清问下民 奈何 不久 使万世知君臣之义 每

高中物理实验探究碰撞中的不变量

高中物理实验探究碰撞中的不变量

质量与速度得乘积之与为______ kg·m/s(0保、留61三8 位有效数字)。
两结果不完全相等得主要原因就是
__纸__带__与__打__点__计__时__器__得__限__位__孔__及__小__车__与__木__板__间__有__摩__擦__。_____
课堂练习
4、某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞中得不变量得实
然后与原来静止在前方得小车B相碰并粘合成一体,继续做匀
速运动,她设计得具体装置如图所示、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得质量为310g,小车
B(包括橡皮泥)得质量为205g,计算可知,两小车相互作用前质
量与速度得乘积之与为___
kg·m/0s、;两62小0 车相互作用以后
⊿t,可得速度为 v =XOP/⊿t
测速原理5
平抛测速得其她方案
需测球的直径
碰撞可能有很多情形
1、两个质量相同得物体相碰撞,两个质 量相差悬殊得物体相碰撞。 2、两个速度大小相同、方向相反得物体 相碰撞,一个运动物体与一个静止物体相 碰撞。 3、碰撞时可能中间通过弹簧接触,碰后分 开,碰后也可能粘在一起不再分开……
BC
段来计算A得碰前速度,应选____D_E_段来计算A与B碰后得共同
速度(以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)。(2)已测得
小车A得质量m1=0、40kg,小车B得质量m2=0、20kg,由以上测量 结果可得碰前总动量为0_、__4_2_0kg·m/s,碰后总动量为 0、417
______kg·m/s
A、B两物体碰撞前后沿同一条直线运 动,即一维碰撞。
探究目标
1、明确探究碰撞中得不变量得基本思路; 2、掌握同一条直线上运动得两个物体碰撞前后得 速度得测量方法; 3、掌握实验数据处理得方法。
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拜见校长大人 官名。秦、汉下级军官。校为军事编制单位名,校长当取校中之长意,但非校的最高指挥官,后者为校尉。《续汉 书·百官志二》谓每一陵园设令一人,下有丞及校长大人各一人,校长主兵戎盗贼事。则校长为陵园卫兵之队官。2、秦亭长所属人员 有校长,见出土云梦秦简《封诊式》,与“求盗”并列。3、汉代守卫皇帝陵园的官名。 ; /xs/2/2403/ 拜见校长大人 kfh74ndg 校长大人的职责在各个国家也有所不同。如美国和日本的学校校长,除对外代表学校、对内负责全校工作外,大多不直接担负教学任务。 而苏联则强调拜见校长大人除领导和管理学校外,还要直接从事教学、教育工作,如兼课等。
碰撞前 m 1 m t
11
2
t
21
碰撞后 m 1 m 2 0 0 t12 t22
v 1 v 2 v1/ v2/ #DIV/0! ###### ###### ##### m1v1+m2v2 m1v1/+m2v2/ #DIV/0! #DIV/0! m1v12+m2v22 m1v1/2+m2v2/ 2 #DIV/0! #DIV/0! v1/m1+v2/m2 #DIV/0! v1//m1+v2//m2 #DIV/0!
碰撞前 m 1 m
结论:
在碰撞前后系统各部分的“mv” (矢量,要考虑方向)的总和是一个 定值,我们给“mv”一个名称叫动量P。 该结论就是一个定律——动量守恒 定律。这是个适用范围比牛顿定律还 要广的定律。它不仅仅适用于一维碰 撞,还适用于二维、三维,多个物体 之间的作用,当然,它也有一定的适 用条件。会是什么呢?
橡皮泥 质量m(kg) 挡光时间t(ms) 速度v=L/t “mv”之和 “mv2”之和 “ v/m ”之和 不变量?
碰撞前 m 1 m t
11
2
t
21
碰撞后 m 1 m 2 0 0 t23 t22
v 1 v 2 v1/ v2/ #DIV/0! ###### ###### ##### m1v1+m2v2 m1v1/+m2v2/ #DIV/0! #DIV/0! m1v12+m2v22 m1v1/2+m2v2/ 2 #DIV/0! #DIV/0! v1/m1+v2/m2 #DIV/0! v1//m1+v2//m2 #DIV/0!
碰撞后 m 1 m 2 2 质量m(kg) 0 0 t 11 t 21 t22 t22 挡光时间t(ms) 0 v 1 v 2 v1/ v2/ 速度v=L/t #DIV/0! ###### ###### ##### m1v1+m2v2 m1v1/+m2v2/ “mv”之和 #DIV/0! #DIV/0! 2 2 /2 / 2 m v +m v m v +m v 1 1 2 2 1 1 2 2 2 “mv ”之和 #DIV/0! #DIV/0! 碰后粘一起 “ v/m ”之和 不变量? v1/m1+v2/m2 #DIV/0! v1//m1+v2//m2 #DIV/0!
事儿了。”“你这奴才,就你猴精,爷让你起来了吗?”“是,是,奴才这不是怕爷渴了,给爷端茶去嘛。”第壹卷 第二十五章 回 访年夫人不得不佩服凝儿的神机妙算,此刻正不由得又壹遍在心中赞叹起她那聪明、懂事的乖女儿来。正想着呢,大管家年峰进来禀报: 雍亲王府递来了帖子,王爷要拜访年府!凝儿怎么算得这么准!果然是前面先打三棍子,后面就给几个大甜枣儿!王爷亲自登门,这是 多大的荣耀!看着王府的帖子,不管是年总督,还是大爷二爷,都再次清楚地认识到:壹朝天子壹朝臣,既然已经划到了雍亲王的门下, 既然随着二少奶奶的过世,与明珠壹家断了姻亲关系,既然八贝勒爷已经被皇上弃之不用,那么忠心耿耿地做好壹个门人,为王爷效力 卖命,是摆在年家面前的现实问题。对于年家的两次拜访,王爷已经牢牢地把握了主动权,彻彻底底地处于了上风。他也是见好就收的 人,毕竟威逼只是手段,拉拢才是目的,不管真的假的,至少表面上,年家算是表明了立场,他是壹个赏罚分明的人,现在打也打过了, 吓也吓过了,总归还得喂点儿甜头,恩威并施,不怕这帮奴才不死心踏地。为此,他决定亲临年府表明自己的姿态:如果你对本王忠心 耿耿,万死不辞,本王自会加倍对你好。但是,如果你敢朝秦暮楚,就休怪本王不客气,决不会姑息手软!虽然话是这么说,但年家毕 竟官高位重,也是他未来需要倚靠的朝中重要势力,该敲打的已经敲打了,现在是需要施行怀柔政策,该拉拢的时候,壹定要及时拉拢。 此时,厅堂外,自然是年总督和大爷二爷负责接待,年夫人和玉盈在后面指挥着下人们紧张地忙碌着。于是就见年府中壹个有趣的样子: 壹进院,安安静静,宾主尽欢地品茗寒暄、谈天说地; 二进院,静情悄悄,年夫人和玉盈丫鬟坐镇厅堂,运筹帷幄、有条不紊地对管 家发号施令;三进院,因为连着下人房和厨房,壹派热闹非凡的景象:端盘子的,端茶的,端酒水的,端手巾的,男的,女的,似是将 这院子踏破壹般。而四进院,竟如往常壹样安谧沉静。因为家中宴客,冰凝独自在房中用了晚膳,壹个人闲闲地看了会子书,又写了会 子字儿,可是客人还没有走,实在无聊,就拿出琴来。弹壹首什么呢?在这春风沉醉的夜晚,望着皎洁的月光,没有什么比《春江花月 夜》更应景的了。想着想着,壹曲委婉动听的《春江花月夜》从指间流动而出,在静寂的春夜中,犹如天籁之声,缓缓地流淌着,流淌 在冰凝的心间。这美妙的琴音,此刻也缓缓地流淌在了王爷的心间。此时此刻的年府中,能弹得壹手如此好琴的人,估计全府上下,也 只有年丫鬟壹人吧。毕竟,男人们都在这里陪着他,年夫人不太可能有此等雅兴。壹想到这里,再听着这委婉动听的曲调,王爷
模拟效果图: 撞击舱飞向"坦 普尔一号"彗星
α粒子 原子核
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
α粒 子散射 实验模 拟图
探究碰撞中的不变量
一维碰撞:
碰撞前后两个物体都在同一直线
上运动。
+
探究碰撞中的不变量
两物体质量与速度的乘积之和是不变量? 即:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′成立? 或者质量与速度平方乘积之和是不变量? 即:m1v12+m2v22=m1v1′2+m2v2′2成立
或者
v1 v2 v v m1 m2 m1 m2
' 1
' 2
成立?
还是有其他的可能?
探究碰撞中的不变量
研究方 案一:运 动的小球 撞击静止 的小球
探究碰撞中的不变量
研究方 案二: 运 动的小车 撞击静止 的小车后 成为一个 整体
有弹性片 质量m(kg) 挡光时间t(ms) 速度v=L/t “mv”之和 “mv2”之和 “ v/m ”之和 不变量?
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