16.1实验：探究碰撞中的不变量

第十六章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1实验：探究碰撞中的不变量实验：探究碰撞中的不变量第十六章动量守恒定律自然界中常见的碰撞现象实验：探究碰撞中的不变量第十六章动量守恒定律如mA=mB，碰后A球静止，B球摆角β=α，这说明A、B两球碰后交换了速度；如mAmB，碰后A、B两球一起向右摆动；如mAmB，碰后A球反弹、B球向右摆动．以上现象说明当A、B两球的质量关系发生变化时，速度变化的情况也不同．实验：探究碰撞中的不变量第十六章动量守恒定律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．提出问题:碰撞前后会不会有什么物理量保持不变?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．实验：探究碰撞中的不变量第十六章动量守恒定律在一维碰撞的情况下与物体运动有关的量只有物体的质量和物体的速度．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．一、实验的基本思路实验：探究碰撞中的不变量第十六章动量守恒定律22112211vmvmvmvm222211222211vmvmvmvm22112211vmvmvmvm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：实验：探究碰撞中的不变量第十六章动量守恒定律1）如何保证两个物体的碰撞是一维的；2）怎样测量物体的质量；3）怎样测量两个物体在碰撞前后的速度．二、需要考虑的问题实验：探究碰撞中的不变量第十六章动量守恒定律参考案例一光电门测速：测出滑块经过光电门的时间t，则滑块匀速运动的速度为v=L/t气垫导轨碰撞滑块光电门L实验：探究碰撞中的不变量第十六章动量守恒定律单摆测速：设摆绳长为L，测出摆角θ和β，机械能守恒可得速度为橡皮泥θβ保证两绳等长参考案例二)cos1(2gLv实验：探究碰撞中的不变量第十六章动量守恒定律橡皮泥打点计时器测速：测出相邻计数点间的距离△x，可得速度为参考案例三txv实验：探究碰撞中的不变量第十六章动量守恒定律hh斜槽末端切向水平平抛测速：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mA＞mB落点确定：参考案例四实验：探究碰撞中的不变量第十六章动量守恒定律5）用正确的方法从落点的痕迹找出落点的位置；3）实验中不需要测量时间，也不需要测量桌面的高度；4）能正确判断小球碰撞前后的落点(m1m2);说明：1）斜槽末端的切线要水平；2）从同一高度释放小球；实验：探究碰撞中的不变量第十六章动量守恒定律碰撞可能有很多情形1）两个质量相同的物体相碰撞，两个质量相差悬殊的物体相碰撞。2）两个速度大小相同、方向相反的物体相碰撞，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……寻找的不变量：必须在各种碰撞的情况下都不改变。数据处理…实验探究表明，A、B两物体碰撞前后的不变量为：实验：探究碰撞中的不变量第十六章动量守恒定律''22112211vmvmvmvm