(
课件网) 第一章 动量守恒定律 第4节 实验：验证动量守恒定律 思考并回答问题。 思考1：.在用气垫导轨进行验证实验时，首先应该做什么？ [答案] 将气垫导轨调为水平。 思考2：.如图所示，
、
和
为“验证动量守恒定律”实验中小球的落点。已知入射球质量为
，被碰球质量为
，如果碰撞中动量守恒，则应有怎样的关系式？ [答案] 不放被碰小球时，落点为
，则水平位移为
；放上被碰小球后小球
、
的落地点依次是图中水平面上的
点和
点，则水平位移为
和
；碰撞过程中，如果水平方向动量守恒，由动量守恒定律得
，小球做平抛运动时抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间
相等，两边同时乘以时间
，
，得
。 正确的打“√”，错误的打“×”。 （1） 气垫导轨上的两个滑块碰撞时，可以忽略滑块与导轨接触面间的摩擦力，从而保证两滑块系统所受合外力为零。( ) √ （2） 利用气垫导轨可以很容易保证两个滑块的碰撞是一维的。( ) √ （3） 利用平抛运动来验证动量守恒定律时，还需要测量小球做平抛运动的时间。( ) × （4） 两滑块碰撞前后的动能之和一定不变。( ) × 第1课时 实验原理与操作 任务1 实验原理 情境引入 阅读课本“实验思路”、“物理量的测量”、 “参考案例1”和“参考案例2”，再分组讨论。 问题引领 1.比较“参考案例1”和“参考案例2”的实验设计思路，二者有何共同点？ [答案] 虽然这两个方案的实验器材不同、实验过程不同、操作方法不同，但是这两个方案的实验设计思路有共同点：①系统在相互作用过程中，阻力十分小，可以忽略；②测量出作用前后系统的总动量，再比较系统作用前后总动量的关系。 2.比较“参考案例1”和“参考案例2”的测量数据，二者有何相同点和不同点？如何理解不同点的本质？ [答案] 这两个方案的测量数据的共同点：都测量了物体的质量。不同点：“参考案例1”利用光电门测物体作用前后的速度，“参考案例2”利用平抛运动计算速度，或者直接用位移替代速度。 在这两个方案中，速度的测量和表示方法不同，但本质相同，都是要确定物体作用前后的速度，进而确定系统作用前后的总动量。 3.如果你们自己设计实验方案，应注意哪些问题？ [答案] 如果自己设计实验方案，应注意的问题有：①必须满足动量守恒的条件，即系统不受外力，或者外力很小，可以忽略；②必须方便测量或者计算出系统作用前、后的动量。 知识生成 1.实验思路 用气垫导轨完成两个滑块的一维碰撞，通过比较碰撞前、后系统的①_____，来验证碰撞过程系统动量是否守恒。 总动量 2.实验原理（以参考案例1为例） （1）利用②_____测量滑块的质量。 （2）利用③_____计算滑块碰撞前后的速度，滑块在气垫导轨上做④_____运动，用遮光片的宽度除以遮光片通过光电门的时间，就得到了滑块碰撞前后极短时间内的平均速度，也就是碰撞前、后的瞬时速度，同理可求得碰撞后的速度。 天平 光电门 匀速直线 应用探究 [活动].根据原理选器材 气垫导轨工作时能够通过喷出的气体使滑块悬浮从而基本消除掉摩擦力的影响，因此成为重要的实验器材，气垫导轨和光电门、数字毫秒计配合使用能完成许多实验。 现提供以下实验器材：（名称、图像、编号如图所示） 利用以上实验器材还可以完成“探究一维碰撞中的守恒量”的实验。为完成此实验，某同学将实验原理设定为
。 （1）针对此原理，我们应选择的器材编号有哪些？ （2）在我们所选的器材中，哪个器材的质量对应原理中的
（答器材编号）？ 【提示】（1）该实验的原理为 ... ...
