2018-2019学年新设计物理选修3-5人教课改地区专用版讲义:2.1 实验:探究碰撞中的不变量 Word版含答案
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(1)计算表格中所涉及的各项的对应数据。

(2)比较各类碰撞前后的数据结果。

(3)结论:在误差允许的范围内,碰撞前后不变的量是物体的质量与速度的乘积之和,即m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′。

五、误差分析

1.系统误差:主要来源于装置本身是否符合要求,即:

(1)碰撞是否为一维碰撞。

(2)实验中是否合理控制实验条件,如气垫导轨是否水平,两球是否等大,长木板实验是否平衡摩擦力。

2.偶然误差:主要来源于对质量m和速度v的测量。

六、注意事项

1.前提条件:碰撞的两物体应保证"水平"和"正碰"。

2.方案提醒

(1)若利用气垫导轨进行实验,调整气垫导轨时,注意利用水平仪确保导轨水平。

(2)若利用摆球进行实验,两小球静止时球心应在同一水平线上,且刚好接触,摆线竖直,将小球拉起后,两条摆线应在同一竖直平面内。

(3)若利用长木板进行实验,可在长木板的一端下垫一小木片用以平衡摩擦力。

3.探究结论:寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变。

 实验步骤与数据处理

[精典示例]

[例1] 某同学运用以下实验器材,设计了一个碰撞实验来寻找碰撞前后的不变量:电磁打点计时器、低压交流电源(频率为50 Hz)、纸带、表面光滑的长木板、带撞针的小车A、带橡皮泥的小车B、天平。

该同学设计的实验步骤如下:

A.用天平测出小车A的质量为mA=0.4 kg,小车B的质量为mB=0.2 kg

B.更换纸带重复操作三次

C.小车A靠近打点计时器放置,在车后固定纸带,把小车B放在长木板中间

D.把长木板平放在桌面上,在一端固定打点计时器,连接电源

E.接通电源,并给小车A一定的初速度vA