第十六章第一節(jié)實驗探究碰撞中的不變量

1、第十六章第十六章 動量守恒定動量守恒定律律如如mA=mB，碰后，碰后A球靜止，球靜止，B B球擺角球擺角=，這說明，這說明A、B兩球碰后交換了速度；兩球碰后交換了速度； 若若mAmB，碰后，碰后A、B兩球一起向右擺動；兩球一起向右擺動； 以上現(xiàn)象說明當以上現(xiàn)象說明當A、B兩球的質(zhì)量關系發(fā)生兩球的質(zhì)量關系發(fā)生變化時，速度變化的情況也不同變化時，速度變化的情況也不同第十六章第十六章 動量守恒定動量守恒定律律兩個物體發(fā)生碰撞后，兩個物體發(fā)生碰撞后，速度速度都發(fā)生變化兩都發(fā)生變化兩個物體的個物體的質(zhì)量比例質(zhì)量比例不同時，它們的不同時，它們的速度變化速度變化也不一樣也不一樣提出問題提出問題: : 碰撞前

2、后會不會有什么物理碰撞前后會不會有什么物理量保持不變量保持不變? ?兩個物體碰撞前沿同一直線運動，碰撞后仍兩個物體碰撞前沿同一直線運動，碰撞后仍沿同一直線運動這種碰撞叫做一維碰撞沿同一直線運動這種碰撞叫做一維碰撞第十六章第十六章 動量守恒定動量守恒定律律在一維碰撞的情況下與物體運動有關的在一維碰撞的情況下與物體運動有關的量只有物體的量只有物體的質(zhì)量質(zhì)量和物體的和物體的速度速度 碰撞前后物體質(zhì)量不變，但質(zhì)量并不描碰撞前后物體質(zhì)量不變，但質(zhì)量并不描述物體的運動狀態(tài)，不是我們追尋的述物體的運動狀態(tài)，不是我們追尋的“不不變量變量” 必須在各種碰撞的情況下都不改變的量，必須在各種碰撞的情況下都不改變的量

3、，才是我們追尋的不變量才是我們追尋的不變量一、實驗的基本思路一、實驗的基本思路第十六章第十六章 動量守恒定動量守恒定律律22112211vmvmvmvm222211222211vmvmvmvm22112211vmvmvmvm碰撞前后速度碰撞前后速度v的變化和物體的質(zhì)量的變化和物體的質(zhì)量m的的關系，可以做如下猜測：關系，可以做如下猜測：第十六章第十六章 動量守恒定動量守恒定律律 1 1）如何保證兩個物體的碰撞是一維的；）如何保證兩個物體的碰撞是一維的；2 2）怎樣測量物體的質(zhì)量；）怎樣測量物體的質(zhì)量；3 3）怎樣測量兩個物體在碰撞前后的速度）怎樣測量兩個物體在碰撞前后的速度 二、需要考慮的問題二

4、、需要考慮的問題第十六章第十六章 動量守恒定動量守恒定律律參考案例一參考案例一光電門測速：測出滑塊經(jīng)過光電門的時間光電門測速：測出滑塊經(jīng)過光電門的時間t：第十六章第十六章 動量守恒定動量守恒定律律則滑塊勻速運動的速度為則滑塊勻速運動的速度為v=L/t保證兩保證兩繩等長繩等長參考案例二參考案例二)cos1 (2gLv第十六章第十六章 動量守恒定動量守恒定律律參考案例三參考案例三txv第十六章第十六章 動量守恒定動量守恒定律律h hh h平拋測速：測出碰撞前后各球落點到平拋測速：測出碰撞前后各球落點到O O間的距間的距離離XOP、XOM、XON，各球空中運動時間均相，各球空中運動時間均相同，設為同

5、，設為t t，可得速度為，可得速度為v =XOP/t為防止碰撞中為防止碰撞中A A球反球反彈，有彈，有mAmB參考案例四參考案例四第十六章第十六章 動量守恒定動量守恒定律律5 5）用正確的方法從落點的痕跡找出落點的）用正確的方法從落點的痕跡找出落點的位置；位置；3 3）實驗中不需要測量時間，也不需要測量）實驗中不需要測量時間，也不需要測量 桌面的高度；桌面的高度；4 4）能正確判斷小球碰撞前后的落點）能正確判斷小球碰撞前后的落點(m(m1 1mm2 2););說明：說明：1 1）斜槽末端的切線要水平；）斜槽末端的切線要水平；2 2）從同一高度釋放小球）從同一高度釋放小球 ；第十六章第十六章 動

6、量守恒定動量守恒定律律碰撞可能有很多情形碰撞可能有很多情形1 1）兩個質(zhì)量相同的物體相碰撞，兩個質(zhì)）兩個質(zhì)量相同的物體相碰撞，兩個質(zhì)量相差懸殊的物體相碰撞。量相差懸殊的物體相碰撞。2 2）兩個速度大小相同、方向相反的物體相）兩個速度大小相同、方向相反的物體相碰撞，一個運動物體與一個靜止物體相碰撞。碰撞，一個運動物體與一個靜止物體相碰撞。3 3）碰撞時可能中間通過彈簧接觸，碰后分）碰撞時可能中間通過彈簧接觸，碰后分開，碰后也可能粘在一起不再分開開，碰后也可能粘在一起不再分開尋找的不變量：必須在各種碰撞的情況下尋找的不變量：必須在各種碰撞的情況下都不改變。都不改變。數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理第十六章第十六章 動量守恒定動量守恒定律律22