【知識(shí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)】 1. 明確探究碰撞中的不變量的基本思路；明確探究碰撞中的不變量的基本思路； 2. 掌握同一條直線上運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體碰撞前后的速度掌握同一條直線上運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體碰撞前后的速度 的測(cè)量方法；的測(cè)量方法； 3. 掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法。掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法?！局攸c(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)、難點(diǎn)】 1. 碰撞中的不變量的探究；碰撞中的不變量的探究； 2. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理播放播放flash臺(tái)球碰撞臺(tái)球碰撞播放播放flash質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)播放播放flash質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)微觀粒子之間由于相互碰撞而改變狀態(tài)，甚至使微觀粒子之間由于相互碰撞而改變狀態(tài)，甚至使得一種粒子轉(zhuǎn)化為其他粒子。得一種粒子轉(zhuǎn)化為其他粒子。 碰撞是日常生活、生產(chǎn)活動(dòng)中常見的一種現(xiàn)象，兩碰撞是日常生活、生產(chǎn)活動(dòng)中常見的一種現(xiàn)象，兩個(gè)物體發(fā)生碰撞后，速度都發(fā)生變化。個(gè)物體發(fā)生碰撞后，速度都發(fā)生變化。兩個(gè)物體的質(zhì)量比例不同時(shí)，它們的速度變化也不兩個(gè)物體的質(zhì)量比例不同時(shí)，它們的速度變化也不一樣。一樣。物理學(xué)中研究運(yùn)動(dòng)過程中的守恒量具有特別重要的物理學(xué)中研究運(yùn)動(dòng)過程中的守恒量具有特別重要的意義，本節(jié)通過實(shí)驗(yàn)探究碰撞過程中的什么物理量保持意義，本節(jié)通過實(shí)驗(yàn)探究碰撞過程中的什么物理量保持不變（守恒）。不變（守恒）。實(shí)驗(yàn)探究的基本思路實(shí)驗(yàn)探究的基本思路1. 一維碰撞一維碰撞我們只研究最簡(jiǎn)單的情況我們只研究最簡(jiǎn)單的情況兩個(gè)物體碰撞前沿兩個(gè)物體碰撞前沿同一直線運(yùn)動(dòng)，碰撞后仍沿同一直線運(yùn)動(dòng)。同一直線運(yùn)動(dòng)，碰撞后仍沿同一直線運(yùn)動(dòng)。這種碰撞叫做一維碰撞。這種碰撞叫做一維碰撞。實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：播放播放flash小球碰撞小球碰撞如圖所示，把小球如圖所示，把小球A拉起拉起使其懸線與豎直線夾一角度使其懸線與豎直線夾一角度 ，放開后放開后A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)與球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)與B球球發(fā)生碰撞，碰后發(fā)生碰撞，碰后B球擺幅為球擺幅為 角。角。(1)mA=mB:(2)mAmB:(3)mAmB:以上現(xiàn)象說明以上現(xiàn)象說明A、B兩球碰撞后，速度發(fā)生了變化，當(dāng)兩球碰撞后，速度發(fā)生了變化，當(dāng)A、B兩球的質(zhì)量關(guān)系發(fā)生變化時(shí)，速度變化的情況也不同。兩球的質(zhì)量關(guān)系發(fā)生變化時(shí)，速度變化的情況也不同。2. 追尋不變量追尋不變量在一維碰撞的情況下與物體運(yùn)動(dòng)有關(guān)的量只有物體的在一維碰撞的情況下與物體運(yùn)動(dòng)有關(guān)的量只有物體的質(zhì)量和物體的速度。質(zhì)量和物體的速度。2. 追尋不變量追尋不變量在一維碰撞的情況下與物體運(yùn)動(dòng)有關(guān)的量只有物體的在一維碰撞的情況下與物體運(yùn)動(dòng)有關(guān)的量只有物體的質(zhì)量和物體的速度。質(zhì)量和物體的速度。設(shè)兩個(gè)物體的質(zhì)量分別為設(shè)兩個(gè)物體的質(zhì)量分別為m1、m2，碰撞前它們速度分，碰撞前它們速度分別為別為v1、v2，碰撞后的速度分別為，碰撞后的速度分別為v1 、v2 。規(guī)定某一速度方向?yàn)檎?。?guī)定某一速度方向?yàn)檎?. 追尋不變量追尋不變量在一維碰撞的情況下與物體運(yùn)動(dòng)有關(guān)的量只有物體的在一維碰撞的情況下與物體運(yùn)動(dòng)有關(guān)的量只有物體的質(zhì)量和物體的速度。質(zhì)量和物體的速度。設(shè)兩個(gè)物體的質(zhì)量分別為設(shè)兩個(gè)物體的質(zhì)量分別為m1、m2，碰撞前它們速度分，碰撞前它們速度分別為別為v1、v2，碰撞后的速度分別為，碰撞后的速度分別為v1 、v2 。規(guī)定某一速度方向?yàn)檎?。?guī)定某一速度方向?yàn)檎?。碰撞前后速度的變化和物體的質(zhì)量碰撞前后速度的變化和物體的質(zhì)量m的關(guān)系，我們可的關(guān)系，我們可以做如下猜測(cè)：以做如下猜測(cè)：碰撞前后物體質(zhì)量不變，但質(zhì)量并不描述物體的運(yùn)碰撞前后物體質(zhì)量不變，但質(zhì)量并不描述物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，不是我們追尋的動(dòng)狀態(tài)，不是我們追尋的“不變量不變量”。必須在各種碰撞的情況下都不改變的量，才是我們必須在各種碰撞的情況下都不改變的量，才是我們追尋的不變量。追尋的不變量。實(shí)驗(yàn)條件的保證、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量實(shí)驗(yàn)條件的保證、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量1. 實(shí)驗(yàn)必須保證碰撞是一維的，即兩個(gè)物體在碰撞之前實(shí)驗(yàn)必須保證碰撞是一維的，即兩個(gè)物體在碰撞之前沿同一直線運(yùn)動(dòng)，碰撞之后還沿同一直線運(yùn)動(dòng)；沿同一直線運(yùn)動(dòng)，碰撞之后還沿同一直線運(yùn)動(dòng)；2. 用天平測(cè)量物體的質(zhì)量；用天平測(cè)量物體的質(zhì)量；3. 測(cè)量?jī)蓚€(gè)物體在碰撞前后的速度。測(cè)量?jī)蓚€(gè)物體在碰撞前后的速度。速度的測(cè)量：可以充分利用所學(xué)的運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)，如利用速度的測(cè)量：可以充分利用所學(xué)的運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)，如利用勻速運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)，并借助于斜槽、氣墊導(dǎo)軌、打點(diǎn)計(jì)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)，并借助于斜槽、氣墊導(dǎo)軌、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶等來(lái)達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮涂刂茖?shí)驗(yàn)條件。器和紙帶等來(lái)達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮涂刂茖?shí)驗(yàn)條件。參考案例一種測(cè)速原理參考案例一種測(cè)速原理圖中滑塊上紅色部分為擋光板，擋光板有一定的寬度，設(shè)圖中滑塊上紅色部分為擋光板，擋光板有一定的寬度，設(shè)為為L(zhǎng)氣墊導(dǎo)軌上黃色框架上安裝有光控開關(guān)，并與計(jì)時(shí)裝置相氣墊導(dǎo)軌上黃色框架上安裝有光控開關(guān)，并與計(jì)時(shí)裝置相連，構(gòu)成光電計(jì)時(shí)裝置。連，構(gòu)成光電計(jì)時(shí)裝置。當(dāng)擋光板穿入時(shí)，將光擋住開始計(jì)時(shí)，穿過后不再擋光則當(dāng)擋光板穿入時(shí)，將光擋住開始計(jì)時(shí)，穿過后不再擋光則停止計(jì)時(shí)，設(shè)記錄的時(shí)間為停止計(jì)時(shí)，設(shè)記錄的時(shí)間為t，則滑塊相當(dāng)于在，則滑塊相當(dāng)于在L的位移上運(yùn)動(dòng)了的位移上運(yùn)動(dòng)了時(shí)間時(shí)間t，所以滑塊勻速運(yùn)動(dòng)的速度，所以滑塊勻速運(yùn)動(dòng)的速度v=L/t。參考案例一種測(cè)速原理參考案例一種測(cè)速原理用氣墊導(dǎo)軌做碰撞實(shí)驗(yàn)用氣墊導(dǎo)軌做碰撞實(shí)驗(yàn)碰撞前碰撞前碰撞后碰撞后質(zhì)質(zhì)量量m1=m2=m1=m2=速速度度v1=v2=v1 =0v2 =9mv m1v1+m2v2=m1v 1+m2v 2=mv2m1v12+m2v22=m1v 12+m2v 22=v/m實(shí)驗(yàn)記錄及分析實(shí)驗(yàn)記錄及分析(a-1) 2211mvmv 2211mvmv444490碰撞前碰撞前碰撞后碰撞后質(zhì)質(zhì)量量m1=m2=m1=m2=速速度度v1=v2=v1=v2=mv m1v1+m2v2=m1v1+m2v2=mv2m1v12+m2v22=m1v12+m2v22=v/m實(shí)驗(yàn)記錄及分析實(shí)驗(yàn)記錄及分析(a-2) 2211mvmv 2211mvmv4242904.59碰撞前碰撞前碰撞后碰撞后質(zhì)質(zhì)量量m1=m2=m1=m2=速速度度v1=v2=v1=v2=mv m1v1+m2v2=m1v1+m2v2=mv2m1v12+m2v22=m1v12+m2v22=v/m實(shí)驗(yàn)記錄及分析實(shí)驗(yàn)記錄及分析(a-3) 2211mvmv 2211mvmv242460-24碰撞前碰撞前碰撞后碰撞后質(zhì)質(zhì)量量m1=m2=m1=m2=速速度度v1=v2=v1=v2=mv m1v1+m2v2=m1v1+m2v2=mv2m1v12+m2v22=m1v12+m2v22=v/m實(shí)驗(yàn)記錄及分析實(shí)驗(yàn)記錄及分析(b) 2211mvmv 2211mvmv4242002-4碰撞前碰撞前碰撞后碰撞后質(zhì)質(zhì)量量m1=m2=m1=m2=速速度度v1=v2=v1=v2=mv m1v1+m2v2=m1v1+m2v2=mv2m1v12+m2v22=m1v12+m2v22=v/m實(shí)驗(yàn)記錄及分析實(shí)驗(yàn)記錄及分析(c) 2211mvmv 2211mvmv42429066用小車研究碰撞用小車研究碰撞 將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在光滑桌面的一端，把紙帶穿過打?qū)⒋螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在光滑桌面的一端，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車的后面。讓小車點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車的后面。讓小車A運(yùn)動(dòng)，小車運(yùn)動(dòng)，小車B靜止。靜止。在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥，碰撞時(shí)撞針插在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥，碰撞時(shí)撞針插入橡皮泥中，把兩個(gè)小車連接成一體（如上圖）。通過紙入橡皮泥中，把兩個(gè)小車連接成一體（如上圖）。通過紙帶測(cè)出它們碰撞前后的速度。帶測(cè)出它們碰撞前后的速度。用小車研究碰撞用小車研究碰撞小結(jié)小結(jié)基本思路基本思路(一維碰撞一維碰撞)小結(jié)小結(jié)基本思路基本思路(一維碰撞一維碰撞)與物體運(yùn)動(dòng)有關(guān)的物理量可能有哪些？與物體運(yùn)動(dòng)有關(guān)的物理量可能有哪些？碰撞前后哪個(gè)物理量可能是不變的？碰撞前后哪個(gè)物理量可能是不變的？小結(jié)小結(jié)基本思路基本思路(一維碰撞一維碰撞)與物體運(yùn)動(dòng)有關(guān)的物理量可能有哪些？與物體運(yùn)動(dòng)有關(guān)的物理量可能有哪些？碰撞前后哪個(gè)物理量可能是不變的？碰撞前后哪個(gè)物理量可能是不變的？需要考慮需要考慮 的問題的問題小結(jié)小結(jié)基本思路基本思路(一維碰撞一維碰撞)與物體運(yùn)動(dòng)有關(guān)的物理量可能有哪些？與物體運(yùn)動(dòng)有關(guān)的物理量可能有哪些？碰撞前后哪個(gè)物理量可能是不變的？碰撞前后哪個(gè)物理量可能是不變的？需要考慮需要考慮 的問題的問題碰撞必須包括各種情況的碰撞；碰撞必須包括各種情況的碰撞；物體質(zhì)量的測(cè)量（天平）；物體質(zhì)量的測(cè)量（天平）；碰撞前后物體速度的測(cè)量（利用光電門或打點(diǎn)碰撞前后物體速度的測(cè)量（利用光電門或打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等）。計(jì)時(shí)器等）。