生活中的碰撞现象生活中的碰撞现象 微观粒子之间由于相互碰撞而改变状态，微观粒子之间由于相互碰撞而改变状态，甚至使得一种粒子转化为其他粒子甚至使得一种粒子转化为其他粒子物理学中研究运动过程中的守恒量具有特物理学中研究运动过程中的守恒量具有特别重要的意义，本节通过实验探究碰撞过别重要的意义，本节通过实验探究碰撞过程中的什么物理量保持不变程中的什么物理量保持不变(守恒守恒) 第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律1 实验：探究碰撞中的不变量实验：探究碰撞中的不变量 1 1、一维碰撞、一维碰撞: : 我们只研究最简单的情况我们只研究最简单的情况两个物两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动一直线运动 这种碰撞叫做一维碰撞这种碰撞叫做一维碰撞一、观察实验、提出问题一、观察实验、提出问题思考：思考：碰撞前后会不会有什么物理量碰撞前后会不会有什么物理量 保持不变？保持不变？ 可能可能存在什么样的数学关系式存在什么样的数学关系式 如图所示，如图所示，A A、B B是两个悬挂起来的钢球，质量相等。使是两个悬挂起来的钢球，质量相等。使B B球静止，拉起球静止，拉起A A球，放开后球，放开后A A与与B B碰撞，观察碰撞情况。碰撞，观察碰撞情况。演演 示示 如图所示，如图所示，A A、B B是悬挂起是悬挂起来的钢球，把小球来的钢球，把小球A A拉起使其悬拉起使其悬线与竖直线夹一角度线与竖直线夹一角度a a，放开后，放开后A A球运动到最低点与球运动到最低点与B B球发生碰球发生碰撞，碰后撞，碰后B B球摆幅为球摆幅为角角 如两球的质量如两球的质量m mA A= =m mB B，碰后，碰后A A球静止，球静止，B B球摆角球摆角=，这说明，这说明A A、B B两球碰后交换了速度；两球碰后交换了速度； 如果如果m mA A m mB B，碰后，碰后A A、B B两球一起向右摆动；两球一起向右摆动； 如果如果m mA A m2);1、斜槽末端的切线要水平；、斜槽末端的切线要水平；2、从同一高度释放小球、从同一高度释放小球 ；OPMN气垫摆球小车平抛下一页进行实验进行实验 收集数据收集数据 u实验装置应怎么组装？实验装置应怎么组装？u实验的程序实验的程序, ,即实验步骤是什么？即实验步骤是什么？u怎样进行实验数据的采集、分析与处理？怎样进行实验数据的采集、分析与处理？u怎样设计数据表格怎样设计数据表格? ?uu 对比、探究、验证实验中，如何设计一个直观、对比、探究、验证实验中，如何设计一个直观、方便的表格也是成功的关键所在。方便的表格也是成功的关键所在。 碰撞前碰撞前碰撞后碰撞后质量质量 m1=m2=m1=m2=速度速度 V1=V2=V1=V2=mvm1v1+m2v2=M1v1+m2v2=mv2m1v12+m2v22=M1v12+m2v22=v/m实验记录及分析实验记录及分析(非弹性碰撞非弹性碰撞)碰撞前碰撞前碰撞后碰撞后质量质量 m1=m2=m1=m2=速度速度 V1=V2=V1=V2=mvm1v1+m2v2=m1v1+m2v2=mv2m1v12+m2v22=m1v12+m2v22=v/m实验记录及分析实验记录及分析(a-2)碰撞前碰撞前碰撞后碰撞后质量质量 m1=m2=m1=m2=速度速度 V1=V2=V1=V2=mvm1v1+m2v2=m1v1+m2v2=mv2m1v12+m2v22=m1v12+m2v22=v/m实验记录及分析实验记录及分析(轻物体撞重物体轻物体撞重物体)碰撞前碰撞前碰撞后碰撞后质量质量 m1=m2=m1=m2=速度速度 V1=V2=V1=V2=mvm1v1+m2v2=m1v1+m2v2=mv2m1v12+m2v22=m1v12+m2v22=v/m实验记录及分析实验记录及分析(原来静止的物体之间相互作用原来静止的物体之间相互作用)碰撞前碰撞前碰撞后碰撞后质量质量 m1=m2=m1=m2=速度速度 V1=V2=V1=V2=mvm1v1+m2v2=m1v1+m2v2=mv2m1v12+m2v22=m1v12+m2v22=v/m实验记录及分析实验记录及分析 (碰后两物体连在一起碰后两物体连在一起) 将打点计时器固定在光滑桌面的一端，将打点计时器固定在光滑桌面的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面。把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面。让小车让小车A运动，小车运动，小车B静止。在两小车的碰静止。在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两个小车连接成一体入橡皮泥中，把两个小车连接成一体(如上如上图图)。通过纸带测出它们碰撞前后的速度。通过纸带测出它们碰撞前后的速度。 基本思路基本思路(一维碰撞一维碰撞)与物体运动有关的物理量与物体运动有关的物理量可能有哪些？可能有哪些？碰撞前后哪个物理量可能碰撞前后哪个物理量可能是不变的？是不变的？需要考虑需要考虑 的问题的问题碰撞必须包括各种情况的碰撞碰撞必须包括各种情况的碰撞;物体质量的测量物体质量的测量(天平天平);碰撞前后物体速度的测量碰撞前后物体速度的测量(利利用光电门或打点计时器等用光电门或打点计时器等).