第6章 实验8 验证动量守恒定律(课件)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(新教材新高考)江苏专用

第六章　动量 实验八　验证动量守恒定律 1 实验储备·一览清 01 实验八　验证动量守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 2 实验八　验证动量守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 3 实验类型·全突破 02 类型1 类型2 实验八　验证动量守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 4 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)若利用长木板进行实验，可在长木板下垫一小木片用以平衡摩擦力。 类型1　教材原型实验 实验原理与操作 角度1 实验八　验证动量守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 5 (3)若利用斜槽小球碰撞应注意：①斜槽末端的切线必须水平；②入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放；③选质量较大的小球作为入射小球；④实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变。 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。 实验八　验证动量守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 [题组训练] 1．在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图甲、乙所示的两种装置： 　　　　　　　　　甲　　　　　　　　　　　　乙 实验八　验证动量守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 (1)若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则__________。 A．m1>m2，r1>r2　　　 B．m1>m2，r1<r2 C．m1>m2，r1＝r2 D．m1<m2，r1＝r2 (2)若采用图乙所示装置进行实验，以下所提供的测量工具中一定需要的是 __________。 A．直尺　 B．游标卡尺　 C．天平 D．弹簧测力计　　E．秒表 实验八　验证动量守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 (3)设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，则在用图甲所示装置进行实验时(P为碰前入射小球落点的平均位置)，所得“验证动量守恒定律”的结论为______________________(用装置图中的字母表示)。 实验八　验证动量守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 9 [解析]　(1)为防止反弹造成入射小球返回斜槽，要求入射小球质量大于被碰小球质量，即m1>m2；为使入射小球与被碰小球发生对心碰撞，要求两小球半径相同。故C正确。 实验八　验证动量守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 (2)设入射小球为a，被碰小球为b，a球碰前的速度为v1，a、b相碰后的速度分别为v1′、v2′。由于两球都从同一高度做平抛运动，当以运动时间为一个计时单位时，可以用它们平抛的水平位移表示碰撞前后的速度。因此，需验证的动量守恒关系m1v1＝m1v1′＋m2v2′可表示为m1x1＝m1x1′＋m2x2′。所以需要直尺、天平，而无需弹簧测力计、秒表。由于题中两个小球都可认为是从槽口开始做平抛运动的，两球的半径不必测量，故无需游标卡尺。 实验八　验证动量守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 (3)得出验证动量守恒定律的结论应为 m1·OP＝m1·OM＋m2·O′N。 [答案]　(1)C　(2)AC (3)m1·OP＝m1·OM＋m2·O′N 实验八　验证动量守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 2.气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。现用带竖直挡板C、D的气垫导轨和滑块A、B探究碰撞中的不变量，实验装置如图所示。 采用的实验步骤如下： 实验八　验证动量守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 a．用天平分别测出A、B的质量mA、mB； b．调整气垫导轨，使导轨处于水平； c．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上； d．用刻度尺测出A的左端至挡板C的距离L1； e．按下电钮放开卡销，同时分别记录A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B分别碰撞C、D时计时结束，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。 实验八　验证动量守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 (1)实验中还应测量的物理量及其符号是________________。 (2)作用前A、B质量与速度乘积之和为________；作用后A、B质量与速度乘积之和为____________________________________。 (3)作用前、后A、B质量与速度乘积之和并不完全相等，产生误差的原因有__________________________(至少答出两