1、第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂1实验目的(1)验证一维碰撞中的动量守恒(2)探究一维弹性碰撞的特点2实验原理在一维碰撞中，测出物体的和碰撞前、后物体的速度v、v，找出碰撞前的动量pm1v1m2v2及碰撞后的动量pm1v1m2v2，看碰撞前、后动量是否守恒质量m第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂3实验器材除了利用斜槽进行碰撞实验外，还有另外几种方案：方案一：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥方案二：带细线的摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等方案三：光滑长木板、打点计时器、纸
2、带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂考点实验过程1实验步骤方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验(1)测质量：用天平测出滑块质量(2)安装：正确安装好气垫导轨(3)实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(改变滑块的质量；改变滑块的初速度大小和方向)(4)验证：一维碰撞中的动量守恒第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验(1)测质量：用天平测出两小球的质量m1、m2.(2)安装：把两个等大小球用等长悬线悬挂起来(3)实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下后它们相碰(4)测速度：可
3、以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小球的速度，测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度(5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验(6)验证：一维碰撞中的动量守恒第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验(1)测质量：用天平测出两小车的质量(2)安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面，在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥(3)实验：接通电源，让小车A运动，小车B静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两小车连接成一体运动第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂2注意事项(
4、1)前提条件：碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”(2)方案提醒：若利用气垫导轨进行实验，调整气垫导轨时，注意利用水平仪确保导轨水平若利用摆球进行实验，两小球静放时球心应在同一水平线上，且刚好接触，摆线竖直将小球拉起后，两条摆线应在同一竖直面内若利用长木板进行实验，可在长木板下垫一小木片用以平衡摩擦力(3)探究结论：寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂3本实验中的误差分析(1)系统误差：主要来源于装置本身是否符合要求，即：碰撞是否为一维碰撞；实验是否满足动量守恒的条件，如气垫导轨是否水平，两球是否等大，长木板实验是否平衡了摩擦力(2)偶然误差：主要来源
5、于质量m和速度v的测量改进措施：设计方案时应保证碰撞为一维碰撞，且尽量满足动量守恒的条件采取多次测量求平均值的方法减小偶然误差第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂【案例】（2011北京理综）如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是，可以通过仅测量_（填选项前的符号），间接地解决这个问题.A.小球开始释放高度hB.小球抛出点距地面的高度HC.小球做平抛运动的射程第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂（2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时
6、，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP.然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复.接下来要完成的必要步骤是_.（填选项前的符号）A.用天平测量两个小球的质量m1、m2B.测量小球m1开始释放高度hC.测量抛出点距地面的高度HD.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE.测量平抛射程OM，ON第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_（用中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为_（用中测量的量表示）.（4）经测定
7、,m1=45.0 g,m2=7.5 g，小球落地点的平均位置距O点的距离如下图所示.碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1，则p1p1=_11；若 碰 撞 结 束 时 m2的 动 量 为 p2，则p1p2=11_.实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值为_.第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂（5）有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大.请你用中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为_cm.第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂故【答案】（1）C （2）ADE或（DEA或DAE）（3）m1OM+m2ON=m1OP m1OM2+m2ON2=m1OP2（4）14 2.911.01 （5）76.8第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂
