动量传递仪是用来显示物体作弹性正碰时动量的传递规律的。该仪器一般由底板、钢杆框架及外径和质量相等的
实验结束,我突然发问:若把1号球与2号球一起偏开一个角度后再同时放开,将会出现怎样的实验现象呢?许多同学立即拿起笔列方程组埋头运算……,另一些同学陷入了沉思。不一会有一位平时物理学习较好的同学站起来发言:“可以用类比的方法分析,把1号球与2号球看成一个整体,相当于实验中的‘1’号球,把3号球与4号球看成一个整体,相当于实验中的‘2’号球,这样,‘1’号球与‘2’号球相碰后,把动量和动能传递给‘2’号球,‘最后’,作为整体的‘2’号球与5号球相碰,由于m3+m4>m5,将会出现5号球形成一个较大的偏角,而‘2’号球将会以较小的共同速度随后摆动,整体形成一个较小偏角的局面。”“他说的对吗?”我问大家。同学们不置可否。我说,这可以通过实验来检验。通过实验,结果看到4号球与5号球一起摆起同一角度!如图4、图5所示。
何以解释?我请同学们仔细分析一下这个碰撞过程,并解释到:虽然1号球与2号球一起下落,但是碰撞过程却是2号球先与3号球相碰,并把动量和能量依次传递给4号球、5号球,并使5号球摆起,它自己在碰撞后立即静止;几乎同时,1号球又与刚刚静止的2号球、3号球、4号球依次相碰,把自己的动量和动能依次传递给2号球、3号球、4号球,并使4号球摆起。噢,原来1号球、2号球虽然一起落下,但并没有作为整体参与碰撞,只是由于两次碰撞过程发生的时间间隔极短,人们用肉眼难以区分,而被整体落下的表象所迷惑。
结论:上述现象不过是在短时间内连续发生了两次一个球的碰撞现象而已。我趁热打铁,又提出若同时摆起三个球与余下的两个球相碰,结果怎样?同学们不约而同地说出了正确结论──另一侧几乎同时摆起三个球,如图6、图7所示。反思:同学们为什么得不到正确结论呢?我们认为原因有二:一是不重视具体物理过程的分析研究,被表面现象所迷惑,从而进入死胡同。二是解题受思维定势的影响很深,表现在大部分同学在我提出问题后,按常见碰撞类题列方程计算讨论。
启发:
解答物理问题重点应放在分析环节上,而且要具体问题具体分析,此乃磨刀不误砍柴工!更不能受思维定势的影响,注意题目细小的区别与差异。切忌:物理是想会的。
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