（浙江选考）高考物理一轮复习 第12章 动量守恒定律 波粒二象性 原子结构与原子核 实验17 探究碰撞中的不变量学案-人教版高三全册物理学案

实验 17 探究碰撞中的不变量实验原理在一维碰撞中，测出物体的质量 m 和碰撞前后物体的速度 v、v′，找出碰撞前的动量 p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量 p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前后动量是否守恒。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、橡皮泥等。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、纸带、小车（两个）、天平、撞针、橡皮泥。方案四：斜槽、小球（两个）、天平、复写纸、白纸等。实验步骤 方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验（如图 1 所示）图 11.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.验证：一维碰撞中的动量守恒。方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验（如图 2 所示）图 21.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。方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验（如图 3 所示）图 31.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。4.测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间由 v＝算出速度。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。数据处理1.速度的测量方案一：滑块速度的测量：v＝，式中 Δx 为滑块挡光片的宽度（仪器说明书上给出，也可直接测量），Δt 为数字计时器显示的滑块（挡光片）经过光电门的时间。方案二：摆球速度的测量：v＝，式中 h 为小球释放时（或碰撞后摆起的）高度，h 可用刻度尺测量（也可由量角器和摆长计算出）。方案三：小车速度的测量：v＝，式中 Δx 是纸带上两计数点间的距离，可用刻度尺测量，Δt...