DIS系統(tǒng)探究碰撞中的動量守恒和動能變化學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過親自下場實驗，掌握DIS系統(tǒng)的操作方法和通用軟件的使用技巧，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。2.通過建立碰撞模型,用DIS系統(tǒng)驗證動量守恒定律，幫助理解彈性碰撞的特點，養(yǎng)成追根溯源的習(xí)慣。若要理想照進現(xiàn)實，必須加倍努力！2024年6月13日一、引入如圖所示，在平衡了摩擦力的力學(xué)軌道上，紅色彈性小車以速度v0碰撞質(zhì)量相等的靜止黃色彈性小車，請觀察碰撞后兩車的運動狀態(tài)并解釋這一現(xiàn)象。v0←現(xiàn)象：紅車靜止，黃車以速度v0前進。原理：設(shè)兩車質(zhì)量均為m，碰后速度分別為v1和v2。碰撞前后系統(tǒng)動量守恒系統(tǒng)機械能守恒mvo=mv1+mv2mvo2=mv12+mv2212—12—12—v1=0v2=v0演示實驗二、實驗?zāi)康尿炞C動量守恒定律和彈性碰撞。如圖所示，在平衡了摩擦力的力學(xué)軌道上，質(zhì)量為m1的紅色小車以速度v0碰撞質(zhì)量為m2的靜止黃色小車，碰后兩車的速度分別為v1和v2。三、實驗原理兩車碰撞前后系統(tǒng)動量守恒，需要驗證的表達式為p=p′若為彈性碰撞，則

EK=EK′其中EK=m1v12+

m2v2212—12—′其中p=m1v0，p

=m1v1+m2v2′v0←ⅠⅡ四、實驗裝置和實驗器材實驗裝置圖墊桿、力學(xué)軌道、軌道小車2輛（兩端分別帶強磁鐵和粘布）、光電門3個、電子秤、支桿3根、配重片若干、數(shù)據(jù)采集器、電腦、儀器作用？朗威DIS軟件。寬度為2cm的擋光片3片、五、安裝實驗裝置按照實驗裝置圖進行安裝，并打開DIS通用軟件。注意：傳感器Ⅰ與數(shù)據(jù)采集器接入口Ⅰ連通，依次類推。ⅠⅡ六、DIS通用軟件公式設(shè)置（1）打開通用軟件,在傳感器連通的前提下點擊“計算表格”,如圖（1）。以設(shè)置動能公式為例注意：①表達式中的物理量只有在計算表格上出現(xiàn)或為已知數(shù)據(jù)，公式才能設(shè)置成功；②乘號、除號、平方符號分別為*、\、^2。（2）在自動記錄未開始的前提下點擊“公式”，在“公式代碼”欄輸入EK；在“公式表達式”欄輸入動能表達式，如圖（2），點擊“確定”。圖（1）圖（2）七、平衡摩擦力在力學(xué)軌道上只放一輛小車，反復(fù)左右移動支桿，改變軌道傾角，從軌道上端輕推小車，直到小車做勻速直線運動為止（如右圖）。ⅠⅡ兩個光電門距離盡量大些如何通過數(shù)據(jù)判定小車勻速八、實驗操作一運動小車碰撞相等質(zhì)量的靜止小車①用電子秤測量兩車質(zhì)量均為273g。②在通用軟件上設(shè)置紅車速度v0、黃車速度v2，系統(tǒng)初、末動量p、p′,初、末動能EK、EK′。ⅠⅡ③點擊通用軟件“自動記錄”欄的“開始”,在軌道上相距較近的兩光電門之間放上靜止小黃車,在光電門Ⅰ右側(cè)較遠(yuǎn)處向左輕推小紅車（兩車相互排斥的強磁片相向）,表格上顯示一組數(shù)據(jù)。④再重復(fù)步驟③5次，通過數(shù)據(jù)得出結(jié)論（下頁）。⑤使兩車粘布相向，重復(fù)步驟③、④。通過數(shù)據(jù)探究系統(tǒng)初、末動量變化和初、末動能變化磁片相向粘布相向九、實驗操作二質(zhì)量較大的運動小車彈性碰撞質(zhì)量較小的靜止小車①用電子秤測量兩車質(zhì)量，紅車質(zhì)量為316g，黃車質(zhì)量為220g。②在通用軟件上設(shè)置紅車速度v0、碰后紅車速度v1、黃車速度v2，系統(tǒng)初、末動量p、p′,初、末動能EK、EK′。③點擊通用軟件“自動記錄”欄的“開始”,在軌道上相距較近的兩光電門Ⅱ、Ⅲ之間放上靜止小黃車,在光電門Ⅰ右側(cè)較遠(yuǎn)處向左輕推小紅車（兩車相互