人教版高二物理选修3-5 16.1-实验：探究碰撞中的不变量(共17张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版高二物理选修3-5 16.1-实验：探究碰撞中的不变量(共17张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-08-29 06:16:23 | ||
图片预览
文档简介
(共17张PPT)
第一节
实验：探究碰撞中的不变量
Unit16 动量守恒定律
一、创设情境，引入新课
问题1、总结图片中物体之间发生了什么样的相互作用？
碰撞
一、创设情境，引入新课
问题2、碰撞有没有规律呢？
1666
年惠更斯在英国的皇家学会上就演示了碰撞球现象。当时很多物理学家都在寻找碰撞中存在的规律。惠更斯就发现碰撞中有一个量不变的。究竟是什么量不变呢？
演示实验：
A
B
二、观察实验，提出猜想
问题1、要研究一个物理规律，我们通常从最简单的情形开始。两物体在碰撞前后瞬间在同一直线上运动，叫做一维碰撞；两个摆球之间的碰撞是不是一维碰撞？
A
B
摆球的碰撞发生在最底端，碰撞前后瞬间，物体的速度都在水平方向上。因此，它是一维碰撞。
A
B
A
B
二、观察实验，提出猜想
问题2、改变碰撞物体的速度，碰撞效果会不会变化？改变碰撞物体的质量，碰撞效果是否发生变化？
A
B
1、将小球拉起的高度越高，碰撞前入射球的速度就越大，碰撞效果越明显。
2、入射球的质量越大，碰撞效果越明显。
碰撞效果与速度和质量有关。
猜想１：
猜想２：
猜想３：
二、观察实验，提出猜想
问题3、碰撞中的规律直接体现在碰撞的效果上。
既
然质量和速度都能影响碰撞的效果，那么，碰撞中的不变量，必然既和质量有关，也和速度有关。猜一猜
，碰撞前后系统的不变量可能是什么？
其实就是质量和速度怎么组合的问题。
三、设计方案，检验猜想
问题1、如何保证碰撞是一维的？
即保证两物体在碰撞前后在同一直线上运动。
质量用天平来测量。
速度测量的基本方法是转化为长度测量。
问题2、物体的质量如何测量？如何测量和计算碰撞前后物体的速度？
探究方案一：气垫导轨、光电门
三、设计方案，检验猜想
利用气垫导轨进行实验的几种情况。
三、设计方案，检验猜想
问题3、利用光电门如何测量速度？
气垫导轨
碰撞滑块
光电门
d
测出滑块经过光电门的时间t，则滑块速度为
微元法
探究方案二：摆球、量角器(或传感器)
由于角度的测量有困难，适于定性研究
。
三、设计方案，检验猜想
问题4、利用单摆如何测量速度？
A
B
α
A
B
β
根据机械能守恒定律计算出碰撞前A球和碰撞后两球共同速度
B球左侧贴有橡皮泥。
探究方案三：打点计时器、小车
三、设计方案，检验猜想
橡皮泥
x2
x1
问题5、如何利用打点计时器测量速度？
探究方案四：斜槽、小球、平抛装置
三、设计方案，检验猜想
C
白纸
G
O
重锤线
B
A
复写纸
M
N
落点确定：
斜槽末端切向水平
防止碰撞中A球反弹：mA＞mB
C
白纸
G
P
O
重锤线
A
复写纸
控制实验条件：
多次测量求平均值。
本实验设计思想巧妙之处在于用长度测量代替速度测量。
摆球
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
C
白纸
G
O
重锤线
B
A
复写纸
M
N
P
三、设计方案，检验猜想
问题6、如何利用平抛运动测量速度？
碰撞前
碰撞后
质量
m1=
m2=
m1=
m2=
速度
v1=
v2=
v'1=
v'2=
mv
m1v1+m2v2=
m1v'1+m2v'2=
mv2
m1v12+m2v22=
m1v'12+m2v'22=
v/m
四、实验探究，数据处理
问题1、通过实验数据，找到碰撞前后的“不变量”。
四、实验探究，数据处理
实验探究表明，A、B两物体碰撞前后的不变量为：
问题2、通过实验数据，找到碰撞前后的“不变量”。
我们的收获是什么？
猜想设
计方案
实验
验证
交流评估
观察现象
提出问题
1、重点不是公式，而是体会在追寻碰撞中的守恒量所运用的科学研究方法。
2、体会追寻守恒量的可行性
碰撞中的守恒量
解决问题
探究过程
五、归纳总结，不断探索
守恒量
质量
动量
角动量
其它学科
电荷
能量
五、归纳总结，不断探索
第一节
实验：探究碰撞中的不变量
Unit16 动量守恒定律
一、创设情境，引入新课
问题1、总结图片中物体之间发生了什么样的相互作用？
碰撞
一、创设情境，引入新课
问题2、碰撞有没有规律呢？
1666
年惠更斯在英国的皇家学会上就演示了碰撞球现象。当时很多物理学家都在寻找碰撞中存在的规律。惠更斯就发现碰撞中有一个量不变的。究竟是什么量不变呢？
演示实验：
A
B
二、观察实验，提出猜想
问题1、要研究一个物理规律，我们通常从最简单的情形开始。两物体在碰撞前后瞬间在同一直线上运动，叫做一维碰撞；两个摆球之间的碰撞是不是一维碰撞？
A
B
摆球的碰撞发生在最底端，碰撞前后瞬间，物体的速度都在水平方向上。因此，它是一维碰撞。
A
B
A
B
二、观察实验，提出猜想
问题2、改变碰撞物体的速度，碰撞效果会不会变化？改变碰撞物体的质量，碰撞效果是否发生变化？
A
B
1、将小球拉起的高度越高，碰撞前入射球的速度就越大，碰撞效果越明显。
2、入射球的质量越大，碰撞效果越明显。
碰撞效果与速度和质量有关。
猜想１：
猜想２：
猜想３：
二、观察实验，提出猜想
问题3、碰撞中的规律直接体现在碰撞的效果上。
既
然质量和速度都能影响碰撞的效果，那么，碰撞中的不变量，必然既和质量有关，也和速度有关。猜一猜
，碰撞前后系统的不变量可能是什么？
其实就是质量和速度怎么组合的问题。
三、设计方案，检验猜想
问题1、如何保证碰撞是一维的？
即保证两物体在碰撞前后在同一直线上运动。
质量用天平来测量。
速度测量的基本方法是转化为长度测量。
问题2、物体的质量如何测量？如何测量和计算碰撞前后物体的速度？
探究方案一：气垫导轨、光电门
三、设计方案，检验猜想
利用气垫导轨进行实验的几种情况。
三、设计方案，检验猜想
问题3、利用光电门如何测量速度？
气垫导轨
碰撞滑块
光电门
d
测出滑块经过光电门的时间t，则滑块速度为
微元法
探究方案二：摆球、量角器(或传感器)
由于角度的测量有困难，适于定性研究
。
三、设计方案，检验猜想
问题4、利用单摆如何测量速度？
A
B
α
A
B
β
根据机械能守恒定律计算出碰撞前A球和碰撞后两球共同速度
B球左侧贴有橡皮泥。
探究方案三：打点计时器、小车
三、设计方案，检验猜想
橡皮泥
x2
x1
问题5、如何利用打点计时器测量速度？
探究方案四：斜槽、小球、平抛装置
三、设计方案，检验猜想
C
白纸
G
O
重锤线
B
A
复写纸
M
N
落点确定：
斜槽末端切向水平
防止碰撞中A球反弹：mA＞mB
C
白纸
G
P
O
重锤线
A
复写纸
控制实验条件：
多次测量求平均值。
本实验设计思想巧妙之处在于用长度测量代替速度测量。
摆球
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
C
白纸
G
O
重锤线
B
A
复写纸
M
N
P
三、设计方案，检验猜想
问题6、如何利用平抛运动测量速度？
碰撞前
碰撞后
质量
m1=
m2=
m1=
m2=
速度
v1=
v2=
v'1=
v'2=
mv
m1v1+m2v2=
m1v'1+m2v'2=
mv2
m1v12+m2v22=
m1v'12+m2v'22=
v/m
四、实验探究，数据处理
问题1、通过实验数据，找到碰撞前后的“不变量”。
四、实验探究，数据处理
实验探究表明，A、B两物体碰撞前后的不变量为：
问题2、通过实验数据，找到碰撞前后的“不变量”。
我们的收获是什么？
猜想设
计方案
实验
验证
交流评估
观察现象
提出问题
1、重点不是公式，而是体会在追寻碰撞中的守恒量所运用的科学研究方法。
2、体会追寻守恒量的可行性
碰撞中的守恒量
解决问题
探究过程
五、归纳总结，不断探索
守恒量
质量
动量
角动量
其它学科
电荷
能量
五、归纳总结，不断探索