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实验:探究碰撞中的不变量 ppt课件
mv m1v1+m2v2=
M1v’1+m2v’2=
mv2 m1v12+m2v22= v/m v 1 v 2
m1 m2
M1v’12+m2v’22=
v1 ' v2 ' m1 m2
实验记录及分析(a-2)
碰撞前
碰撞后
质量 m1= 4 速度 V1= 9
m2= 2 V2= 0
m1= 4 m2= 2 V1= 4.5 V2= 9
mv m1v1+m2v2=
m1v1+m2v2=
mv2 m1v12+m2v22= v/m v 1 v 2
m1 m2
m1v12+m2v22=
v1 ' v2 ' m1 m2
实验记录及分析—(c)
碰撞前
碰撞后
质量 m1=4 速度 V1= 9
m2= 2 V2= 0
m1= 4 V1= 6
m2= 2 V2= 6
mv m1v1+m2v2=
m1v1+m2v2=
mv2 m1v12+m2v22= v/m v 1 v 2
m1 m2
m1v12+m2v22=
v1 ' v2 ' m1 m2
实验结论:在实验误差允许的范围内,
碰撞系统的mv是不变的。
矢量表达式:
m 1 v 1 m 2 v 2 m 1 v 1 m 2 v 2
mv m1v1+m2v2=
m1v1+m2v2=
mv2 m1v12+m2v22= v/m v 1 v 2
m1 m2
m1v12+m2v22=
v1 ' v2 ' m1 m2
实验记录及分析(a-3)
碰撞前
碰撞后
质量 m1= 2 速度 V1= 6
m2= 4 V2= 0
m1= 2 m2= 4 V1= -2 V2= 4
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.
猜想:
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:
m 1 v 1 m 2 v 2 m 1 v 1 m 2 v 2 ?
? m 1 v 1 2 m 2 v 2 2 m 1 v 1 2 m 2 v 2 2
? m1 m2 m1 m2
• 探究方案三:打点计时器、小车
P3需要考虑的问题: 讨论操作和数据处理中的技术性问题
(1)获得一维碰撞的方案①利用气垫导轨实现两滑块发生一维 碰撞;②利用等长悬线悬挂等大小球实现两球发生一维碰撞; ③利用小车在光滑桌面上碰撞另一静止小车实现一维碰撞。
(2)数据采集方案:①质量的测量:天平②速度的测量
3、单位:千克米每秒,符号是kg ·m/s 4、对动量的理解: (1)矢量性 运算遵循平行四边形定则 (2)瞬时性 是状态量。
(3)相对性 物体的动量与参照物的选择有关
讨论一下动量和动能的关系
1.动量和动能都是描述物体运动过程中某一时刻的状态
2.动量是矢量,动能是标量
3.定量关系
EK
1mv2 2
方案一:滑块速度的测量: 方案二:摆球速度的测量:
vx/t v 2gh
方案三:小车速度的测量: v x/ t
探究碰撞中的不变量
• 探究方案四:斜槽 小球 平抛装置
探究碰撞中的不变量
m1 m2
0`
M PN
本实验设计思想巧妙之处在于用长度测量代替速度测量。
注意:
1、斜槽末端的切线要水平;
2、从同一高度释放小球 ;
p2 2m
p
2mEk
动量发生变化时,动能不一定发生变化,
动能发生变化时,动量一定发生变化
动量发 生变化
速度大小改变方向不变 速度大小不变方向改变 速度大小和方向都改变
动能改变 动能不变 动能改变
试讨论以下几种运动的动量变化情况。
物体做匀速直线运动 动量大小、方向均不变 物体做自由落体运动 动量方向不变,大小随时间推移而增大 物体做平抛运动 动量方向时刻改变,大小随时间推移而增大 物体做匀速圆周运动
---系统动量守恒定律
有限的几次简单的测量是得不出普适性的物理规律的。 只有根据实验结果推导出的许许多多新结论都与事实一致 时,它才能成为一条定律。
小球运动系列.SWF
16.2 动量守恒定律(一)
一、动量(P)
1、概念: 在物理学中,物体的质量m和速度v的乘积叫做动量。
2、定义式: P = m v
v1
v2
v1
v2
……
1.实验必须保证碰撞是一维的 2.用天平测量物体的质量; 3.测量两个物体在碰撞前后的速度.
探究碰撞中的不变量
• 探究方案一:气垫导轨、光电门
挡光板的宽度设为L.穿过后所用时间为t, 则滑块相当于在L的位移上运动了时间t,所以滑 块匀速运动的速度v=L/t.
用气垫导轨作碰撞实验动量守恒.wmv
mv m1v1+m2v2=
m1v1+m2v2=
mv2 m1v12+m2v22= v/m v 1 v 2
m1 m2
m1v12+m2v22=
v1 ' v2 ' m1 m2
实验记录及分析(b)
碰撞前
碰撞后
质量 m1= 4 速度 V1= 0
m2= 2 V2= 0
m1= 4 V1= 2
m2= 2 V2= -4
实验:探究碰撞中的不变量
第十六章 动量守恒定律
16.1 探究碰撞中 的不变量
碰撞:小球碰撞.swf 两弹性小球的碰撞.swf
最简单的碰撞——
一维碰撞:
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.
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m和物体的速度v.
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”.
O MP N
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(m1>m2); 5、用正确的方法从落点的痕迹找出落点的位置;
实验数据记录表格
实验记录及分析(a-1)
碰撞前
碰撞后Βιβλιοθήκη 质量 m1= 4 速度 V1= 9
m2= 4 V2= 0
m1= 4 V1’= 3
m2= 4 V2’= 6
探究碰撞中的不变量
• 探究方案二:摆球、量角器
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mA>mB,碰后A、B两球一起向右摆动;
如mA<mB,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.
探究碰撞中的不变量
动量方向时刻改变,大小不变
二、动量的变化( △P ) 1.定义:物体的末动量与初动量之矢量差叫做 物体动量的变化. 2.表达式:△P = P2 - P1 = m ·△v. 说明: ①动量的变化等于末状态动量减初状态的动量, 其方向与△v的方向相同. ②动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量.