2017-2018学年人教版选修3-5 碰撞 第1课时 学案
2017-2018学年人教版选修3-5  碰撞   第1课时   学案第2页

  (2)速度的测量:v=,Δx是纸带上两计数点间的距离,可用刻度尺测量。Δt为小车经过Δx所用的时间,可由打点间隔算出。

  2.实验器材

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

  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。

  3.实验步骤

  不论采用哪种方案,实验过程均可按实验方案合理安排,参考步骤如下:

  (1)用天平测相关质量。

  (2)安装实验装置。

  (3)使物体发生碰撞。

  (4)测量或读出相关物理量,计算有关速度。

  (5)改变碰撞条件,重复步骤(3)、(4)。

  (6)进行数据处理,通过分析比较,找出碰撞中的守恒量。

  (7)整理器材,结束实验。

  4.数据处理

  为了探究碰撞中的不变量,将实验中测得的物理量填入如下表格

碰撞前 碰撞后 质量 m1 m2 m1 m2 速度 v1 v2 v1′ v2′ mv m1v1+m2v2 m1v1′+m2v2′ mv2 m1v12+m2v22 m1v1′2+m2v2′2 v1/m1+v2/m2 v1′/m1+v2′/m2   

  经过验证后可知,在误差允许的范围内,碰撞前后不变的量是物体的质量与速度的乘积,即m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′。

  

  应用练习:

  1.如图1­1­1所示为用气垫导轨实验探究碰撞中的不变量的实验装置,遮光片D在运动过程中的遮光时间Δt被光电计时器自动记录下来。在某次实验中,滑块1和滑块2质量分别为m1=0.240 kg、m2=0.220 kg,滑块1运动起来,向着静止的导轨上的滑块2撞去,碰撞之前滑块1的挡光片经过光电门时,光电计时器自动记录下来的时间Δt=110.7 ms。碰撞之后,滑块1和滑块2粘连在一起,挡光片通过光电门的时间Δt′=214.3 ms,已知两滑块上的挡光板的宽度都是Δx=3 cm,问:

  

  图1­1­1

  (1)碰撞前后两滑块各自的质量与速度乘积之和相等吗,即m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′成立吗?

(2)碰撞前后两滑块各自的质量与速度平方乘积之和相等吗,即m1v12+m2v22=m1v′12+m2v2′2成立吗?