第一章 动量和动量守恒定律 习题课2 动量守恒定律的验证-【南方凤凰台·5A新学案】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册粤教版2019（课件）

第一章 动量和动量守恒定律 习题课2　动量守恒定律的验证 　南方凤凰台　5A新学案 · 物理 YJ 选择性必修第一册 1 核心 目标 1.通过实验用不同的方法验证动量守恒定律，掌握直线运动物体速度的测量方法． 2.体会将不易测量的物理量转换为与之有线性关系的易测量的物理量的实验设计思想． 关键能力 • 拓展应用 3 1 实验思路 利用图示装置通过两个钢球的碰撞来验证动量守恒定律．测出相碰的两个钢球的质量m1、m2和碰撞前、后物体的速度v1、v2、v′1、v′2，算出碰撞前的动量p＝m1v1＋m2v2以及碰撞后的动量p′＝m1v′1＋m2v′2，看碰撞前、后动量是否相等． 典题固法 关键能力•拓展应用 实验器材 斜槽轨道，半径相等、质量不同的两个钢球，支球柱，木板，白纸，复写纸，小铅垂，天平，毫米刻度尺． 2 典题固法 关键能力•拓展应用 实验步骤 1．安装：按照如图所示安装实验装置，调整固定斜槽使斜槽底端水平． 2．测质量：用天平测出两小球的质量，并选定质量_____的小球为入射小球． 3 大　 典题固法 关键能力•拓展应用 3．实验过程 (1) 铺纸：白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好．利用重垂线在白纸上标注斜槽水平端口、靶球位置在白纸上的投影O、O′. (2) 放球找点：不放靶球，每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次．用圆规画_______的圆把所有的小球落点圈在里面．圆心P就是小球落点的平均位置，如图． 最小　 典题固法 关键能力•拓展应用 (3) 碰撞找点：将靶球放在支球柱上，每次让入射小球从斜槽同一高度(同步骤(2)中的高度)自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次．用步骤(2)的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N.如图所示． (4) 验证：连接ON，测量线段OP、OM、O′N的长度．将测量数据填入表中．最后代入m1·OP＝m1·OM＋m2·O′N，看在误差范围内是否成立． (5) 整理：将实验器材放回原处． 4．数据处理：验证的表达式 m1·OP＝m1·OM＋m2·O′N. 典题固法 关键能力•拓展应用 1. (2022·邵阳市期末统考)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： (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 解析：(1) 为保证两球发生对心正碰，两球的半径应相等，为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，C正确，A、B、D错误． C　 甲 乙 随堂内化 关键能力•拓展应用 (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必需的是_____． A. 直尺 B. 游标卡尺 C. 天平 D. 弹簧测力计 E．秒表 AC　 乙 随堂内化 关键能力•拓展应用 随堂内化 关键能力•拓展应用 (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). m1OP＝m1OM＋m2O′N　 解析：(3) “验证动量守恒定律”的结论为m1OP＝m1OM＋m2O′N 随堂内化 关键能力•拓展应用 重难突破 • 学会应用 13 1 实验原理与操作 1．关于实验原理，上述装置中，小钢球均做平抛运动，飞行时间相等，故碰前、碰后的速度与水平射程成正比．m1v1＝m1v′1＋m2v′2，可转化为m1·OP＝m1·OM＋m2·O′N. 2．实验操作注意事项 (1) 入射球的质量必须大于靶球的质量． (2) 每次都要控制入射球从相同的高度自由滑下． (3) 在调节实验装置时，要使固定在桌边的斜槽末端水平，支球柱与槽口间距等于钢球直径，而且两球相碰时处在同一高度． (4) 实验过程中确保实验桌、斜槽、记录所用的白纸的位置始终保持不变． 典题固法 关键能力•拓展应用 　　　　(2023·莆田期末)如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图． (1) 为了提高测量的精确程度，以下说法中正确的是 (　　) A. 固定斜槽轨道必须是光滑的 B. 调整固定斜槽使斜槽底端水平 C. 用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球 为入射小球 D. 利用斜槽做“验证动量守恒定律”实验时，入射 小球每次开始滚下的位置是变化的 1 BC　 典题固法 关键能力•拓展应用 解析：(1) 固定斜槽轨道是否光滑不影响入射小球每次碰前速度是否相同，A错误；为了保持小球抛出后做平抛运动，调整固定斜槽使斜槽底端水平，B正确；用天平测出两小球的