第二节 实验 15：探究碰撞中的不变量一、实验目的探究碰撞中的不变量，并在探究过程中进一步体验探究的过程和方法。二、实验原理在一维碰撞中，测出物体的质量和碰撞前后的速度，探究碰撞中的不变量。三、实验器材方案一：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：斜槽，大小相等、质量不同的小钢球两个，重垂线一条，白纸，复写纸，天平一台，刻度尺，圆规。四、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(① 改变滑块的质量；②改变滑块的初速度大小和方向)。4．探究一维碰撞中的不变量。方案二：利用等大小球做平抛运动完成一维碰撞实验1．先用天平测出小球质量 m1、m2。2．按如图所示安装好实验装置，将斜槽固定在桌边，使槽的末端点切线水平，调节实验装置使两小球碰时处于同一水平高度，且碰撞瞬间入射小球与被 碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行，以确保正碰后的速度方向水平。3．在地上铺一张白纸，在白纸上铺复写纸。4．在白纸上记下重垂线所指的位置 O。5．先不放被碰小球，让入射小球从斜槽上同一高度处滚下，重复 10 次，用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心就是入射小球发生碰撞前的落地点 P。6．把被碰小球放在斜槽的末端，让入射小球从同一高度滚下，使它发生正碰，重复 10 次，仿步骤 5 求出入射小球落地点的平均位置 M 和被碰小球落地点的平均位置 N。7．过 O 和 N 在纸上作一直线。8．由于小球运动时间相等，线段 OM、OP、ON 的长度可以表示小球碰撞前后的速度值，进而探究碰撞中的不变量。9．整理实验器材放回原处。五、注意事项1．前提条件：碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”。2．方案提醒：(1)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。(2)若利用斜槽小球碰撞应注意：① 斜槽末端的切线必须水平；② 入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放；③ 选质量较大的小球作为入射小球；④ 实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变。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。命题研究、探究碰撞中的不变量【题例】 如图，用“碰撞实验器”可以探究碰撞中的不变量。1① 实验中，直接测定小球碰...
