第1章 3 科学验证：动量守恒定律 知识点-（课件）2021-2022学年高中物理【精讲精练】鲁科版选择性必修 第一册 新课标辅导

3　科学验证：动量守恒定律 自主预习·基础落实 第1章 动量及其守恒定律 物理·选择性必修 第一册（配LK版） 菜 单 互动探究·素能培优 综合训练·能力提升 [学业要求与核心素养] 1．会设计验证动量守恒定律的实验方案。 2．学会测量物体的质量和速度，验证在不受外力作用下系统动量守恒。 自主预习·基础落实 第1章 动量及其守恒定律 物理·选择性必修 第一册（配LK版） 菜 单 互动探究·素能培优 综合训练·能力提升 自主预习·基础落实 一、实验原理 1．一维碰撞 两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿这条直线运动。这种碰撞叫做一维碰撞。 2．动量守恒定律：系统不受外力或所受外力的合力为零时，系统的总动量保持不变。本实验只验证一维情况下系统的动量是否守恒。 自主预习·基础落实 第1章 动量及其守恒定律 物理·选择性必修 第一册（配LK版） 菜 单 互动探究·素能培优 综合训练·能力提升 二、实验方案 方案1　利用斜槽上滚下的小球结合平抛运动进行的实验探究 如图1-3-1甲所示，让一个质量较大的小球从斜槽上滚下来，与放在斜槽水平末端的另一质量较小的小球发生碰撞，之后两小球都做平抛运动。 自主预习·基础落实 第1章 动量及其守恒定律 物理·选择性必修 第一册（配LK版） 菜 单 互动探究·素能培优 综合训练·能力提升 图1-3-1 自主预习·基础落实 第1章 动量及其守恒定律 物理·选择性必修 第一册（配LK版） 菜 单 互动探究·素能培优 综合训练·能力提升 (1)质量的测量：用天平测量质量。 (2)速度的测量：由于两小球下落的高度相同，所以它们的飞行时间相等。如果用小球的飞行时间为单位时间，那么小球飞出的水平距离在数值上就等于它的水平速度。只要测出不放被碰小球时入射小球在空中飞出的水平距离s1，以及碰撞后入射小球与被碰小球在空中飞出的水平距离s1′和s2′，就可以表示出碰撞前后小球的速度。 自主预习·基础落实 第1章 动量及其守恒定律 物理·选择性必修 第一册（配LK版） 菜 单 互动探究·素能培优 综合训练·能力提升 (3)碰撞情景的实现 ①不放被碰球，让入射球m1从斜槽上某一位置由静止滚下，记录平抛的水平位移s1。 ②在斜槽水平末端放上被碰球m2，让m1从斜槽同一位置由静止滚下，记下两小球离开斜槽做平抛运动的水平位移s1′、s2′。 ③探究m1s1与m1s1′＋m2s2′在误差范围内是否相等。 (4)器材：斜槽、两个大小相等而质量不等的小球、重垂线、白纸、复写纸、刻度尺、天平、圆规。 自主预习·基础落实 第1章 动量及其守恒定律 物理·选择性必修 第一册（配LK版） 菜 单 互动探究·素能培优 综合训练·能力提升 方案2　利用气垫导轨结合光电门进行实验探究 实验装置如图1-3-2所示。 图1-3-2 自主预习·基础落实 第1章 动量及其守恒定律 物理·选择性必修 第一册（配LK版） 菜 单 互动探究·素能培优 综合训练·能力提升 自主预习·基础落实 第1章 动量及其守恒定律 物理·选择性必修 第一册（配LK版） 菜 单 互动探究·素能培优 综合训练·能力提升 图1-3-3 自主预习·基础落实 第1章 动量及其守恒定律 物理·选择性必修 第一册（配LK版） 菜 单 互动探究·素能培优 综合训练·能力提升 (4)实验方法 ①用细线将弹簧片压缩，放置于两个滑块之间，并使它们静止，然后烧断细线，弹簧片弹开后落下，两个滑块随即向相反方向运动(图1-3-3甲)。 ②在两滑块相碰的端面装上弹性碰撞架(图乙)可以得到能量损失很小的碰撞。 ③在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两个滑块连成一体运动 (图丙)，这样可以得到能量损失很大的碰撞。 自主预习·基础落实 第1章 动量及其守恒定律 物理·选择性必修 第一册（配LK版） 菜 单 互动探究·素能培优 综合训练·能力提升 三、进行实验 　不论哪种方案，实验过程均可按实验方案合理安排，参考步骤如下： 1．用天平测出相关质量。 2．安装实验装置。 3．使物体发生一维碰撞，测量或读出相关物理量，计算相关速度。 4．改变碰撞条件，重复实验。 5．通过数据分析处理，找出碰撞中的不变量。 6．整理器材，结束实验。 自主预习·基础落实 第1章 动量及其守恒定律 物理·选择性必修 第一册（配LK版） 菜 单 互动探究·素能培优 综合训练·能力提升 四、数据分析 1．由实验记录的数据，计算碰撞前系统的总动量p＝m1v1＋m2v2和碰撞后系统的总动量p′＝m1v1′＋m2v2′。 2．比较p与p′在实验误差允许的范围内是否相等。 自