第六章 实验七 验证动量守恒定律-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮教学课件PPT（旧教材，人教版）

实验七　验证动量守恒定律 解读 实验基础 ●注意事项 1.碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”。 2.利用“气垫导轨”完成实验,调整气垫导轨时,注意利用水平仪确保导轨水平。 3.完成该实验的方案有若干,可验证一维的弹性碰撞、非弹性碰撞(完全非弹性碰撞),其原理均为测出物体作用前后的动量,可探究各类碰撞的特点。 ●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)实验是否满足动量守恒的条件,如气垫导轨是否水平。 2.偶然误差:主要来源于质量和速度的测量。 3.改进措施 (1)设计方案时应保证碰撞为一维碰撞,且尽量满足动量守恒的条件。 (2)采取多次测量求平均值的方法减小偶然误差。 创新 科学探究 题型一　常规实验 [例1] (2023·云南曲靖月考)用如图所示的装置可以验证动量守恒定律,在滑块A和B相碰的端面上装上弹性碰撞架,它们的上端装有等宽的挡光片。 (1)实验前需要调节气垫导轨水平,借助光电门来检验气垫导轨是否水平的方法是 　 。 解析:(1)使其中一个滑块在导轨上运动,看滑块经过两光电门的时间是否相等,若相等,则导轨水平。 答案:(1)见解析 [例1] (2023·云南曲靖月考)用如图所示的装置可以验证动量守恒定律,在滑块A和B相碰的端面上装上弹性碰撞架,它们的上端装有等宽的挡光片。 (2)为了研究两滑块所组成的系统在弹性碰撞和完全非弹性碰撞两种情况下的动量关系,实验分两次进行。 第一次:将滑块A置于光电门1的左侧,滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度,通过光电门1的时间为Δt1,A与B碰撞后又分开,滑块A再次通过光电门1的时间为Δt2,滑块B通过光电门2的时间为Δt3。 第二次:在两弹性碰撞架的前端贴上双面胶,同样让滑块A置于光电门1的左侧,滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度,通过光电门1的时间为Δt4,A与B碰撞后粘连在一起,滑块B通过光电门2的时间为Δt5。 为完成该实验,还必须测量的物理量有　　　。(多选)  A.挡光片的宽度d B.滑块A的总质量m1 C.滑块B的总质量m2 D.光电门1到光电门2的距离L 解析:(2)本实验需要验证动量守恒定律,所以在实验中必须要测量质量和速度,速度可以根据光电门的挡光时间求解,而质量通过天平测出,同时,挡光片的宽度可以消去,所以不需要测量挡光片的宽度,故选B、C。 答案:(2)BC [例1] (2023·云南曲靖月考)用如图所示的装置可以验证动量守恒定律,在滑块A和B相碰的端面上装上弹性碰撞架,它们的上端装有等宽的挡光片。 (3)在第二次实验中若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒,则应该满足的表达式为　　　　　　　(用已知量和测量量表示)。 [例1] (2023·云南曲靖月考)用如图所示的装置可以验证动量守恒定律,在滑块A和B相碰的端面上装上弹性碰撞架,它们的上端装有等宽的挡光片。 (4)在第一次实验中若滑块A和B在碰撞的过程中机械能守恒,则应该满足的表达式为　　　　　　　(用已知量和测量量表示)。 [例2] (2022·山东济南八校联考)气垫导轨(如图甲)工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块底面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,大大减小了滑块运动时的阻力。为了验证动量守恒定律,在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块,每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连,两个打点计时器所用电源的频率均为b。气垫导轨正常工作后,接通两个打点计时器的电源,并让两滑块以不同的速度相向运动,两滑块相碰后粘在一起继续运动。图乙为某次实验打出的点迹清晰的纸带的一部分,在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带,用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3。若题中各物理量的单位均为国际制单位,那么碰撞前两滑块的动量大小分别为　　　　、　　　　,两滑块的总动量大小为　　　　;碰撞后两滑块的总动量大小为　　　　。重复上述实验,多做几次。若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等,则动量守恒定律得到验证。  答案:0.2abs1　0.2abs3　0.2ab(s1-s3)　0.4abs2 [模拟演练1] (2022·重庆八中期末)如图甲所示,在“验证动量守恒定律”实验中,A、B两球半径相同。先让质量为m1的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下,从轨道末端抛出,落到位于水平地面的复写纸上,在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次。再把质量为m2(m1>m2)的B球放在水平轨道末端,让A球仍从位置C由静止滚下,A球和B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置,未放B球时,A球的落点是P点,O点