2017-2018学年人教版选修3-5 第十六章 第一节 实验:探究碰撞中的不变量 学案4
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  1.实验目的

  (1)明确探究物体碰撞中的不变量的基本思路。

  (2)探究一维碰撞中的不变量。

  2.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,这种碰撞叫作一维碰撞。

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:

  a.m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′;

  b.m1v+m2v=m1v1′2+m2v2′2;

  c.+=+。

探究以上各关系式是否成立,关键是准确测量和计算碰撞前与碰撞后的速度v1、v2、v1′、v2′。

  (2)实验方案设计:

  方案一:用气垫导轨完成两个滑块的一维碰撞。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=,式中Δx为滑块(挡光片)的宽度,Δt为计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门所对应的时间。

  ③利用在滑块上增加重物的方法改变碰撞物体的质量。

④实验方法: