导图社区 普通高中物理选择性必修一 第一章第4节 实验：动量守恒定律
普通高中物理选择性必修一 第一章第4节 实验研究动量守恒定律，包括两个案例：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒，研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒。以竖屏导图的形式分析教材内容，供备课参考。
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普通高中物理选择性必修一 第一章第4节 实验：动量守恒定律
内容来源|普通高中教科书 物理 选择性必修第一册 人民教育出版社 软件|亿图脑图MindMaster
实验思路
动量守恒定律的适用条件是系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0。想一想，满足适用条件的过程有哪些？
考虑
实验中哪些物体组成了要研究的系统？
如何创造实验条件，使系统所受外力的矢量和近似为0？
需要测量哪些物理量？
物理量的测量
根据动量的定义，需要测量物体的质量，以及两个物体发生碰撞前后各自的速度。
物理量
质量
天平直接测量
速度
哪些方式可以测量速度？
打点计时器
数字计时器
......
数据分析
根据选定的实验方案设计实验数据记录表格。
参考案例
参考案例一 研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒
系统
在气垫导轨上发生碰撞的两个质量不同的滑块。
利用气垫导轨来减小摩擦力，使系统满足实验条件。
用天平测量两小球的质量。
可以通过在滑块上添加已知质量的物块来改变碰撞物体的质量。
利用数字计时器测量滑块碰撞前后的速度。
研究的 物理过程
选取两个质量不同的滑块
在两个滑块相互碰撞的端面装上弹性碰撞架，使滑块发生碰撞后分开。
在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时使两个滑块连成一体运动。
在两个滑块间放置轻质弹簧，挤压两个滑块使弹簧压缩，并用一根细线将两个滑块固定。烧断细线，弹簧弹开，两个滑块由静止向相反方向运动。
思考
气垫导轨是否需要调成水平？如果需要，有哪些办法调节？
如果物体碰撞后的速度方向与原来的方向相反，应该怎样记录？
参考案例二 研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒
在斜槽末端发生碰撞的两个小球。
两个小球大小相同，质量不同。
利用平抛运动的知识求出两球碰撞前后的速度。
实验步骤
将斜槽固定在铁架台上，使槽的末端水平。
如何判断斜槽末端是否调节水平了？
让质量较大的小球（入射小球）从斜槽上滚下，跟放在斜槽末端的另一个质量较小的小球（被碰小球）发生碰撞。
入射小球每次从斜槽相同高度处滚下与被碰小球发生碰撞。
测出两球的质量以及它们每次碰撞前后的速度，验证动量守恒定律。
这个实验可以不测量速度的具体数值，只需求出两球每次碰撞前后的速度之比即可。
做平抛运动的小球落到地面，它们的下落高度相同，飞行时间也就相同，因此，小球的速度之比就等于它们落地时飞行的水平距离之比。
实验装置中的铅垂线起什么作用？
如何记录并测量小球飞出的水平距离？
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