高中物理 第1章 碰撞与动量守恒 1.2 探究动量守恒定律教师用书 沪科版选修3-5-沪科版高二选修3-5物理学案

1.2 探究动量守恒定律学 习 目 标知 识 脉 络1.知道探究物体碰撞时动量变化规律的思路和方法.2.知道系统、内力、外力的概念.3.理解动量守恒定律的内容及表达式，理解其守恒的条件.(重点)4.了解动量守恒定律的普遍意义，会用动量守恒定律解决实际问题.(重点、难点)探究物体碰撞时动量的变化规律1.实验目的：探究物体碰撞前后总动量有何关系.2.实验器材：气垫导轨、滑块 2 块、天平、光电门、数字毫秒计等.3.实验步骤(1)用天平测出两滑块质量 m1、m2填入表格.(2)调整导轨使之处于水平状态，并使光电计时器系统开始工作.(3)导轨上一滑块静止，用另一滑块与其碰撞.记录两滑块的速度变化.(v1、v1′、v2′填入下表中)(4)在一小车上帖上双面胶，用另一小车碰撞它，二者相碰后粘在一起.观察两小车碰撞前后的速度变化.(5)改变小车质量，重复步骤(1)～(4).4.结论两物体在碰撞前后总动量的大小、方向均不变.11.如图 121 所示，在实验室用两端带竖直挡板 C、D 的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M 的滑块 A、B，做“探究碰撞中的不变量”的实验，实验步骤如下：图 121(1)把两滑块 A、B 紧贴在一起，在 A 上放质量为 m 的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住A、B，在 A、B 的固定挡板间放入一弹簧，使弹簧处于水平压缩状态.(2)按下电钮使电动卡销放开，同时起动两个记录两滑块运动时间的电子计时器，A、B 与挡板 C、D 碰撞的同时，电子计时器自动停表，记下 A 至 C 的运动时间 t1和 B 至 D 的运动时间t2.(3)重复几次取 t1、t2的平均值.① 在调整气垫导轨时应注意_______________________________；② 应测量的数据还有______________________；③ 只要关系式________成立，即可得出碰撞中守恒的量是 mv 的矢量和.【解析】 (3)① 用水平仪测量使导轨水平；②A 端至 C 的距离 L1，B 端至 D 的距离 L2；③ 由于滑块和气垫导轨间的摩擦力很小，因此可以忽略不计，可认为滑块在导轨上做匀速直线运动，因此两滑块作用后的速度可分别表示为：vA＝，vB＝.若(M＋m)＝M 成立，则(M＋m)vA＝MvB成立，即碰撞中守恒的量是 mv 的矢量和.【答案】 (3)① 用水平仪测量使导轨水平②A 端至 C 的距离 L1，B 端至 D 的距离 L2③(M＋m)vA＝MvB2.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，在小车 A 的前端粘有橡皮泥，设法使小车 A 做匀速直线运动，然后与原来静止的小车 B 相碰并黏在一起继...