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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 第2课时 数据处理与创新 任务1 数据处理 情境引入 课本“参考案例1”中的气垫导轨如图所示。图中两滑块上分别装有遮光片，遮光片的宽度为
。气垫导轨的框架上安装有光控开关，并与计时装置相连，构成光电计时装置。从遮光片穿入光电门将光挡住开始计时，穿过光电门后不再挡光则停止计时，记录的时间为
。 问题引领 1.滑块的速度如何计算？ [答案] 滑块通过光电门时，光电计时器记录宽度为
的遮光片的遮光时间
，那么可以计算出遮光片经过光电门的平均速度
，由于遮光片的宽度很小，通过光电门的时间很短，往往以此平均速度当作滑块经过光电门时的瞬时速度。 2.如何区分滑块碰撞前后的速度 [答案] 比较碰撞前后滑块通过光电门的时间长短。 知识生成 碰撞前后滑块在气垫导轨上的运动都是①_____，因此我们测量滑块匀速运动的速度即可，假设滑块通过光电门的时间为 ，滑块上面遮光片的宽度为 ，则滑块的速度 ②_ ____。 匀速直线运动
应用探究 [活动]根据纸带求碰撞前后的动量 例1 某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞中的不变量的实验：将打点计时器固定在光滑的长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车
的后面。让小车
运动，小车
静止。在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，如图1，碰撞时撞针插入橡皮泥把两小车粘合成一体。他在安装好实验装置后，先接通电源然后轻推小车
，使
获得一定的速度，打点计时器在纸带上打下一系列的点，已知电源频率为
。 （1）实验中打出的纸带如图2所示，并测得各计数点间距标在图上，则应选_____段计算 的碰前速度；应选_____段计算 和 碰后的共同速度（选填“ ”、“ ”或“ ” ）。 （2）已测得小车 的质量 ，小车 的质量 ，由以上测量结果可得：碰前 _____ ；碰后 _____ 。（计算结果保留2位有效数字） （3）由以上实验结果可知，在误差允许的范围内， 碰撞过程中_____不变。
系统的总动量 [解析] （1）
与
碰后粘在一起，速度减小，相等时间内的间隔减小，可知应选择BC段来计算
的碰前速度，应选择DE段计算
和
碰后的共同速度。 （2）
碰前的速度
，碰后共同速度
，碰前：
。碰后：
。可知在误差允许范围内，
、
碰撞过程中，系统的总动量保持不变。 分析问题碰撞前的总动量怎么求？碰撞后的总动量怎么求？ 【提示】碰撞前小车
静止，所以碰撞前的总动量等于碰撞前小车
的动量；碰撞后两小车粘合成一体，可用整体法计算碰撞后的总动量。 任务2 数据分析 情境引入 某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验。先将
球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的
球放在斜槽轨道末端水平段的最右端上，让
球仍从固定点由静止开始滚下，和
球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。 问题引领 1.本实验必须测量的物理量有_@12@_____。（填写选项对应的字母） A.斜槽轨道末端距水平地面的高度 B.小球 、 的质量 、 C.小球 、 的半径 D.小球 、 离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间 E.记录纸上 点到 、 、 各点的距离 、 、 F. 球固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差 BE [解析] 小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间
相等，如果碰撞过程动量守恒，则有
，两 ... ...
