2024届高考物理一轮总复习第二编第六章动量动量守恒定律第5讲实验：验证动量守恒定律课件.pptx

第5讲　实验：验证动量守恒定律 把握经典实验方案　 一、基本原理与操作 ;二、核心关键——数据处理 1．碰撞找点：把被碰小球放在斜槽末端，每次让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次。标出碰撞前、后入射小球落点的平均位置P、M和被碰小球落点的平均位置N。如图2所示。 2．验证：测量线段OP、OM、ON的长度。将测量数据填入表中，最后代入m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，看在误差允许的范围内是否成立。 ;方案(二)　利用等长摆球完成一维碰撞实验 [实验器材] 带细线的摆球(两套，等大不等重)、铁架台、天平、量角器、刻度尺、游标卡尺、胶布等。 [实验步骤] 1．测质量和直径：用天平测出小球的质量m1、m2，用游标卡尺测出小 球的直径d。 2．安装：把小球用等长悬线悬挂起来，并用刻度尺测量悬线长度l。 3．实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰。 4．测角度：用量角器测量小球被拉起的角度和碰撞后两小球摆起的角度。 5．改变条件重复实验：①改变小球被拉起的角度；②改变摆长。 ;方案(三)　利用两辆小车完成一维碰撞实验 [实验器材] 光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥、刻度尺等。 ;3．实验：小车B静止，接通电源，让小车A运动，碰撞时撞针插入橡皮泥中，两小车连接成一个整体运动。 4．改变条件重复实验：①改变小车A的初速度；②改变两小车的质量。 ; 归纳共性实验关键　 1．不变的实验原理 两个物体发生碰撞，测量出两个物体的质量以及碰撞前后两个物体的速度。 2．通用的数据处理方法 计算碰撞之前的总动量m1v1＋m2v2和碰撞之后的总动量m1v1′＋m2v2′。 3．共同的注意事项 (1)碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”。 (2)选质量较大的小球作为入射小球，即m入＞m被碰。 4．一致的误差分析思路 (1)主要来源于质量m1、m2的测量。 (2)小球落点的确定。 (3)小球水平位移的测量。;一、基础考法保住分 考查点(一)　实验原理与操作 1．某同学用图甲所示的装置来验证动量守恒定律，A、B为半径相同的小球(mAmB)，图中PQ是斜槽，QR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一位置G由静止释放，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作多次，得到多个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止释放。两球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作多次。图甲中O点是水平槽末端R在记录纸上的竖直投影点。B球落点痕迹如图乙所示，图中米尺的零刻度线与O点对齐(未画出)。 ;(1)碰撞后B球的水平射程应为________cm； (2)以下选项中，本次实验必须进行测量的是______(填选项前的字母)。 A．测量A球未与B球相碰时的平均落点到O点的距离 B．测量A球与B球相碰后的平均落点到O点的距离 C．测量A球和B球的直径 D．测量A球和B球的质量 E．测量水平槽面相对于O点的高度 ;答案：(1)65.7(65.5～65.9均正确)　(2)ABD;[关键点拨] 实验操作的四点提醒 (1)调整斜槽末端切线水平，保证小球碰后均做平抛运动。 (2)入射小球与被碰小球的平抛起点相同。 (3)小球碰撞前后做平抛运动的时间相同，因此，可用平抛的水平位移替代平抛的初速度进行实验验证。 (4)以最小的圆包括小球的落地点，则该圆的圆心即为小球落点的平均位置。;考查点(二)　数据处理与误差分析 2．(2022·重庆高考)如图为某小组探究两滑块碰撞前后的动量变化规律所用的实验装置示意图。带刻度尺的气垫导轨右支点固定，左支点高度可调，装置上方固定一具有计时功能的摄像机。 (1)要测量滑块的动量，除了前述实验器材外，还必需的实验器材是________。 (2)为减小重力对实验的影响，开动气泵后，调节气垫导轨的左支点，使轻推后的滑块能在气垫导轨上近似做________运动。 ;(3)测得滑块B的质量为197.8 g，两滑块碰撞前后位置x随时间t的变化图像如图所示，其中①为滑块B碰前的图线。取滑块A碰前的运动方向为正方向，由图中数据可得滑块B碰前的动量为______kg·m·s－1(保留2位有效数字)，滑块A碰后的图线为________(选填“②”“③”或“④”)。;答案：(1)天平　(2)匀速直线　(3)－0.011　③ [关键点拨] (1)气垫导轨应保持水平，能让滑块在气垫导轨上近似做匀速直线运动。 (2)两物体碰撞后要根据实际情况，符合“后不超前”原则。 ;二、创新考法不失分 创新角度(一)　实验目的的创新 1．如图甲所示，冲击摆是一个用细线悬挂着的摆块，弹丸击中摆块时陷入摆块内，使摆块摆至某一高度，利用这种装置可以测