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高一物理第十六章动量守恒定律人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容：第十六章动量守恒定律1. 实验：探究碰撞中的不变量2. 动量守恒定律〔一〕3. 动量守恒定律〔二〕二. 知识要点：1. 理解碰撞过程中动量守恒的探究过程。
2. 理解动量守恒定律的理论推导过程，理解动量守恒的意义，记住动量守恒定律的三种表达式，会应用动量守恒解相关问题。
三. 重难点解析：1. 碰撞中守恒量的探究实验的根本思路我们只研究最简单的情况——两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动。
这种碰撞叫做一维碰撞。
与物体运动有关的物理量可能有哪些呢?在一维碰撞的情况下只有物体的质量和物体的速度。
设两个物体的质量分别为m1、m2，碰撞前的速度分别为v1、v2，碰撞后的速度分别为v'1、v'2。
如果速度与我们设定的方向一致，取正值，否如此取负值。
现在的问题是，碰撞前后哪个物理量可能是不变的?质量是不变的，但质量并不描述物体的运动状态，不是我们追寻的“不变量〞。
速度在碰撞前后是变化的，但一个物体的质量与它的速度的乘积是不是不变量?如果不是，那么，两个物体各自的质量与自己的速度的乘积之和是不是不变量?也就是说，关系式m1v1+m2v2=m l v'1+m2v'2是否成立?或者，各自的质量与自己的速度的二次方的乘积之和是不变量?也就是说，关系式m l v21+m2v22=m1v2'1+m2v2'2是否成立?也许，两个物体的速度与自己质量的比值之和在碰撞前后保持不变?也就是说，关系式11mv+22mv=1'1mv+2'2mv是否成立?也许……碰撞可能有很多情形。
例如，两个质量一样的物体相碰撞，两个质量相差悬殊的物体相碰撞，两个速度大小一样、方向相反的物体相碰撞，一个运动物体与一个静止物体相碰撞……两个物体的质地不同，碰撞的情形也不一样。
例如两个物体碰撞时可能碰后分开，也可能粘在一起不再分开…我们寻找的不变量必须在各种碰撞的情况下都不改变，这样才符合要求。
第十六章第一节1．(山东青岛市部分重点中学2016～2017学年高二下学期检测)气垫导轨工作时能够通过喷出的气体使滑块悬浮从而基本消除掉摩擦力的影响，因此成为重要的实验器材，气垫导轨和光电门、数字毫秒计配合使用能完成许多实验。
导学号00514003现提供以下实验器材：(名称、图象、编号如图所示)利用以上实验器材还可以完成“探究一维碰撞中的守恒量”的实验。
为完成此实验，某同学将实验原理设定为：m1v0＝(m1＋m2)v(1)针对此原理，我们应选择的器材编号为：__ABC__。
(2)在我们所选的器材中：__B__器材对应原理中的m1(填写器材编号)。
解析：该实验的原理为m1v0＝(m1＋m2)v，两个物体最终粘在一起，一起运动，通过光电门可以测量速度的大小，所以应选择的器材为A、B、C。
因为m1应该是先运动的滑块，不是静止的滑块，所以对应的器材是B。
2．(湖北省部分重点中学2016～2017学年高二下学期检测)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＝170g，右侧滑块质量m2＝110g，挡光片宽度为3.00cm，两滑块之间有一压缩的弹簧片，并用细线连在一起，如图所示。
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＝0.32s，Δt2＝0.21s。
则两滑块的速度分别为v1′＝__0.094__m/s，v2′＝__0.143__m/s。
烧断细线前m1v1＋m2v2＝__0__kg·m/s，烧断细线后m1v1′＋m2v2′＝__2.5×10－4kg·m/s__kg·m/s。
可得到的结论是__在实验允许的误差范围内，两滑块质量与各自速度的乘积之和为不变量__。
导学号00514004解析：取向左方向为正，两滑块速度v 1′＝d Δt 1＝3.00×10－20.32m/s ≈0.094m/s ， v 2′＝－d Δt 2＝－3.00×10－20.21m/s ≈－0.143m/s 。
（全国通用版）2018-2019高中物理第十六章动量守恒定律第一节实验：探究碰撞中的不变量学案新人教版选修3-5编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（（全国通用版）2018-2019高中物理第十六章动量守恒定律第一节实验：探究碰撞中的不变量学案新人教版选修3-5）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第十六章动量守恒定律〔情景切入〕碰撞是自然界物体间发生作用的一种常见的方式.天体间的碰撞惊心动魄,微观粒子间的碰撞又悄无声息，竞技赛场上的碰撞更是扣人心弦,高速喷出的流体也能对物体施加作用,火箭之所以能进入太空就是高速气体持续作用的结果。
那么，物体间碰撞时遵循什么规律呢？〔知识导航〕本章主要学习动量的概念，以及动量定理和动量守恒定律，这一章是牛顿力学的进一步延伸。
本章从知识结构上可分为两个单元：第1节、第2节、第3节为第一单元,这部分内容侧重动量概念的引入,以及动量守恒定律的建立。
第4节、第5节为第二单元,这部分内容主要是围绕动量守恒定律的应用展开的。
本章的重点是动量守恒定律的探究、理解和应用,学会用动量观点解决碰撞、反冲等问题的思想和方法；难点是应用动量定理和动量守恒定律处理打击、碰撞、反冲等实际问题.〔学法指导〕1．在学习本章内容前,应注意复习运动学和动力学的有关知识，回顾利用牛顿运动定律和利用能量观点解决问题的重要思路和方法。
学习中应注意探究过程，突出过程与方法的学习。
2．要结合实例理解动量、冲量、动量变化量的概念，通过做适量练习题巩固概念的内涵、感知概念的外延，这样才能真正掌握这些概念。
16.1 实验探究碰撞中的不变量
新提升·课时作业
基础达标
1．(多选)在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量实验中，哪些因素可导致实验误差( ) A．导轨安放不水平
B．小车上挡光板倾斜
C．两小车质量不相等
D．两小车碰后连在一起
【解析】导轨不水平，小车速度将会受重力影响，A项对；挡光板倾斜会导致挡光板宽度不等于挡光阶段小车通过的位移，导致速度计算出现误差B项对．
【答案】AB
2．在用两个小球的碰撞来验证碰撞中的不变量时，不是产生误差的主要原因的是( ) A．碰撞前入射小球的速度方向、碰撞后入射小球的速度方向和碰撞后被碰小球方向不是绝对沿水平方向
B．小球在空气中飞行时受到空气阻力
C．通过复写纸描得的各点，不是理想的点，有一定的大小，从而带来作图上的误差
D．测量长度时有误差
【解析】碰撞前后小球的速度方向不是绝对沿水平方向，及落点的确定、长度的测量等都是造成误差的主要原因；而在本实验中，由于小球运动的速度不是很大，所以空气阻力虽然会对测量结果造成影响，但不是产生误差的主要原因．
【答案】 B
3．(多选)在用打点计时器做探究碰撞中的不变量实验时，下列哪些操作是正确的( ) A．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了改变两车的质量
B．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后粘在一起
C．先接通打点计时器的电源，再释放拖动纸带的小车
D．先释放拖动纸带的小车，再接通打点计时器的电源
【解析】车的质量可以用天平测量，没有必要一个用钉子而另一个用橡皮泥配重．这样做的目的是为了碰撞后两车粘在一起有共同速度，选项B正确．打点计时器的使用原则是先接通电源，C项正确．
【答案】BC
4．如图所示为气垫导轨上两个滑块A、B相互作用后运动过程的频闪照片，频闪的频率为10 Hz.开始时两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻弹簧，滑块用绳子连接，绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动．已知滑块A、B的质量分别为200 g、300 g，根据照片记录
由题图可知，A、B离开弹簧后，均做匀速直线运动，，A、B被弹开后，
′＝0.06 m/s，
及滑块与桌面间的动摩擦因数
、B间的弹簧压缩，滑块
下面是实验的主要步骤：
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
②向气垫导轨通入压缩空气；
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器和弹射
的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在
取向左方向为正，两滑块速度v′1＝
d
Δt1
＝
3.00×10
0.143 m/s.
＝(0.17×0.094－0.110×0.143)kg·m/s＝2.5×10
2.5×10－4kg·m/s在实验允许的误差范围内，两滑块质
小球m1从斜槽某一高度由静止滚下，
2，仍让球
m1从斜槽同一高度滚下，并与球
、N.已知槽口末端在白纸上的投影位置为
m1m2＝，两球落点情况如图所示，则碰撞前后有
为防止反弹造成入射球返回斜槽，要求入射球质量大于被碰球质量，即
为保证两球从同一高度做平抛运动，实验中要求斜槽轨道末端的切线要调成水平．为保证实验有较好的可重复性以减小误差，实验中要求入射球每次从同一高度滚下．本实验是探究碰撞前后物理量的变化情况，故不需要斜槽轨道必须光滑，故选
本实验必须测量的是两小球质量m1和m2，入射球m1单独滚入的水平距离和两小球相碰后各自飞出的水平距离．因小球脱离轨道口后做的是相同高度的平抛运动，因此两球碰后落地时间相等，两小球水平分运动的时间也相等，故可以利用水平距离的测量代替速度的测量，所以不需要测量桌面离地的高度及两小球碰后落地的时间．故选
从纸带上的数据可以得出：两车碰撞过程经历的时间大约为________s
碰撞前甲车的质量与速度的乘积大小为________kg·m/s，碰后两车的质量与速度的乘积为________kg·m/s；(结果保留三位有效数字)
两车碰撞过程中，两车的质量与速度的乘积如何变化？
0点开始每0.02 s内甲车位移分别为13.2 mm、
10.8 mm、9.9 mm、9 mm、8.1 mm、8 mm、8 mm.
v1v2＝x1x2；所时需准确记下两球落地点位置，故需要直尺、
x2
……是否成立，
m。
