第1节实验探究碰撞中的不变量精品导学案.docVIP

§16.1实验：探究碰撞中的不变量 班级 姓名 学号 【学习目标】 【学习重点】 【学习难点】 预 习 案 任务1、阅读课本完成自主学习； 任务2、你还有那些地方没弄明白？ 探 究 案 探究1 怎样找出不变量？ (1)质量：质量是不变的，但质量与运动状态无关，不是要寻找的量。 (2)mv：物体质量与各自速度平方的乘积之和是否为不变量，即是否有m1v1＋m2v2＝m2v′1＋m2v′2?(3)mv2：物体质量与各自速度平方的乘积之和是否为不变量，即是否有？(4)：物体速度与其质量之比的和是否为不变量，即是否有？ …… 探究1．怎样才能保证碰撞是一维的？ 2．怎样测量物体运动的速度？ 3．如何处理实验数据？ 【例1】某同学用图1－4甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来寻找不变量，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次。 图中O是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰小球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点。若B球落点痕迹如图1－4乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP，米尺的零点与O点对齐。 (1)入射小球A和被碰小球B的质量关系是mA________mB(填“”、“”或“＝”)。 (2)碰撞后B球的水平射程应为________ cm。 (3)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？ 答：________(填选项号)。 A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离 B．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离 C．测量A球或B球的直径 D．测量A球和B球的质量 E．测量G点相对于水平槽面的高度 (4)若mv为不变量，需验证的关系式为________________________________； 若mv2为不变量，需验证的关系式为_________________________________； 若为不变量，需验证的关系式为______________________________________。 学习札记 巩固案（堂清小卷）（满分100分） 得分 1．（20分）在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量时，用到的测量工具有(　　) A．秒表、天平、刻度尺 B．弹簧秤、秒表、天平 C．天平、刻度尺 D．秒表、刻度尺 2．（20分）在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量时，下列哪些因素可导致实验误差(　　) A．导轨安放不水平 B．小车上挡光片倾斜 C．两小车质量不相等 D．两小车碰后连在一起 3．（20分）用如图1－1所示的装置进行以下实验：A．先测出滑块A、B的质量M、m及滑块与桌面间的动摩擦因数μ，查出当地的重力加速度g B．用细线将滑块A、B连接，使A、B间的弹簧压缩，滑块B紧靠在桌边 C．剪断细线，测出滑块B做平抛运动落地点到重锤线的水平距离x1和滑块A沿桌面滑行的距离x2 (1)为探究碰撞中的不变量，写出还需测量的物理量及表示它们的字母：__________________________。 (2)若mv为不变量，需验证的关系式为：_________________________________。 4．（20分）在用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”实验时，左侧滑块质量m1＝170 g，右侧滑块质量m2＝110 g，挡光片宽度为3.00 cm，两滑块之间有一压缩的弹簧片，并用细线连在一起，如图1－2所示。开始时两滑块静止，烧断细线后，两滑块分别向左、右方向运动。挡光片通过光电门的时间分别为Δt1＝0.32 s，Δt2＝0.21 s。则两滑块的速度分别为v′1＝________ m/s，v′2＝________ m/s。烧断细线前m1v1＋m2v2＝________ kg·m/s，烧断细线后m1v′1＋m2v′2＝__________ kg·m/s。可得到的结论是__________________________________________________________________。5．（20分）如图1－3甲所示，在水平光滑轨道上停着A、B两辆实验小车，A车上系有一穿过打点计时器的纸带，当A车获得水平向右的速度时，随即启动打点计时器，A车运动一段距离后，与静止的B车发生正碰并连在一起运动，纸带记录下碰撞前A车和碰撞后两车的运动情况，如图1－3乙所示，打点计时器电源频率为50 Hz，则