1.4 实验：验证动量守恒定律-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册（人教版2019）

第一章动量守恒定律 面，由于摩擦，铅块C最后停在木块B上，此时 速度迎面滑来，为了避免两车相撞，当两车相 B、C的共同速度v=0.5m/s,求铅块C刚滑 距适当距离时，人从甲车跳到乙车上，求人跳 到B上时的速度大小 出甲车的水平速度（相对地面）应当在什么范 围以内才能避免两车相撞？不计地面和小车 的摩擦，且乙车足够长 3.(临界极值同题)如图所示，甲车质量= 20kg,车上有质量=50kg的人，甲车（连 同车上的人)以v=3m/s的速度向右滑行，此 时质量2=50kg的乙车正以%=1.8m/s的 友情提示完成P,课时作业（五）》 第4节实验：验证动量守恒定律 答案精解Pm [学习目标]1.通过研究气垫导轨上滑块碰撞实验验证动量守恒定律（科学探究）.2.通过研究斜槽末 端小球碰撞实验验证动量守恒定律（科学探究）.3.了解实验原理，学会用不同的方法处理实验数据（科 学思维). 课前·教材预案 教材梳理 (2)速度的测量：利用公式。=名式中的△： 知识点一实验思路 为滑块上挡光板的宽度，△1为数字计时器上显 1.实验目的：验证 过程中的动量守恒. 示的滑块上的挡光板经过光电门的时间 2.实验原理 (3)碰撞情景的实现：如图所示，利用弹簧片、 在一维碰撞的情况下，设两个物体的质量分别 细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥设计各 为m、,碰撞前的速度分别为、边，碰撞后的 种类型的碰撞，利用在滑块上加重物的方法改 速度分别为、2，若系统所受合外力为零，则 变碰撞物体的质量 系统的动量守恒，即十2必= 3实验方案 方案1：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒 (1)质量的测量：用天平测量 ·19· 物理选择性必修第一册课堂学案 (4)器材：气垫导轨、数字计时器、滑块（带挡光 知识点二数据处理 板)两个、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞 方案1：利用气垫导轨完成一维碰撞实验 针、橡皮泥、天平 方案2：研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒 1.滑块速度的计算：一多，式中△：为滑块挡光 如图甲所示，让一个质量较大的小球从斜槽上 片的宽度（仪器说明书上给出，也可直接测 滚下来，与放在斜槽水平末端的另一质量较小 量)，△：为数字计时器显示的滑块（挡光片）经 的同样大小的小球发生碰撞，之后两小球都做 过光电门的时间. 平抛运动 2.验证的表达式：m1山十2=m1u1十m24. 人射小璃 方案2：利用斜槽小球完成一维碰撞实验 被小成 L.小球速度的计算：利用平抛运动规律，把测量 速度大小变成测量小球做平抛运动水平位移 的大小 2.验证的表达式：m·OP=m·OM十 e·ON. (1)质量的测量：用天平测量。 知识点三注意事项 (2)速度的测量：由于两小球下落的高度相同， 1.前提条件：保证两物体发生的是一维碰撞，即 所以它们的飞行时间相等.如果以小球的飞行 两物体碰撞前、后均沿同一直线运动， 时间为单位时间，那么小球飞出的水平距离在 2.方案提醒 数值上就等于它的水平速度.只要测出不放被 (1)若利用气垫导轨进行验证，造成实验误差 碰小球时入射小球在空中飞出的水平距离 的主要原因是存在摩擦力，所以调整气垫导轨 OP,以及碰撞后入射小球与被碰小球在空中 时，应注意利用水平仪确保导轨 飞出的水平距离OM和ON,就可以表示出碰 (2)若利用斜槽末端小球碰撞验证： 撞前后小球的速度， ①斜槽末端的切线必须 (3)碰撞情景的实现： ②人射小球每次都必须从斜槽 高度 ①不放被碰小球，让入射小球，从斜槽上某 由 释放 一位置由静止滚下，记录平抛的水平位移OP. ③选质量较 的小球作为入射小球 ②在斜槽水平末端放上被碰小球2，让m1从 ④入射小球半径 被碰小球半径， 斜槽同一位置由静止滚下，记下两小球离开斜 ⑤为了减小误差，需要找到不放被碰小球及放 槽做平抛运动的水平位移OM、ON 被碰小球时小球落点的 位置.为此， ③验证m1·OP与m1·OM+m2·ON在误 需要让人射小球从同一高度多次滚下，进行多 差允许范围内是否相等。 次实验， (4)器材：斜槽、两个大小相等而质量不等的小 ⑥实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位 球、重垂线、白纸、复写纸、刻度尺、天平、圆规 置要始终保持不变 课堂·深度探究 验证气垫导轨上滑块碰撞时的动 后滑块速度的方向跟正方向相同时即为正值， 考点一 量守恒 跟正方向相反时即为负值，比较m1十 1.本实验碰撞前、后速度大小的测量采用极限 与m1w十mu2是否相等，应该把速度的正负 法，一名品，其中d为挡光板的宽度 号代入计算. 3.造成实验误差的主要原因是存在摩擦力.利用 2.注意速度的矢量性：规定一个正方向，碰撞前 气垫导轨进行实验，调节时确保导轨水平 ·20· 第一章动量守恒定律 【例题1】某同学利用气垫导轨做验证动量守恒 m/s,v=