2026届高三物理一轮复习课件 实验7：验证动量守恒定律

实验7 验证动量守恒定律 ［实验方案一］ ［实验方案二］ 利用气垫导轨完成一维碰撞实验 利用斜槽滚球验证动量守恒定律 实验方案一： 利用气垫导轨完成一维碰撞实验 1.判断轨道是否水平？ ——轻推滑块，通过两光电门的时间相同，则水平。 t 长 v 小 轨偏高 物体通过“光电门”时的速度怎么算？ 实验方案一： 利用气垫导轨完成一维碰撞实验 光电门1 光电门2 （1）碰后同向： （2）碰后反弹： 光电门1 光电门2 2.验证动量守恒的表达式怎么写？ 利用气垫导轨完成一维碰撞实验 实验方案一： 光电门1 光电门2 （3）碰后共速： （4）静止反弹： 光电门1 光电门2 实验方案二： 利用斜槽滚球验证动量守恒定律 1.判断斜槽末端是否水平：将小球放在斜槽末端，能静止，则斜槽末端水平。 2.操作要点 （1）记录起点O，让小球1从同一位置滚下10次 记录10个落点，滑个圆将所有点圈起来， 圆心即为落点P （2）放上小球2，将小球1从同一位置滚下与小 球2发生碰撞，碰后记录小球1、2的落点M、 N，10次。 3.动量守恒的表达式： 若为弹性碰撞—— （1）动能守恒表达： （2）速度之和表达 （3）碰后速度表达 4.斜槽摩擦对实验没有任何影响。 实验方案三： 打点计时器测小车碰后共速 碰前 碰后 碰时 碰前疏、碰后密， 碰时点迹无规律。 1.可曾记得“平衡摩擦”？ 不挂钩码、木板垫高； 小车匀速、纸带均匀。 2.验证表达式是什么？ 例1 如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 （1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量___（填选项前的符号），间接地解决这个问题。 A.小球1开始释放的高度 B.小球1、2抛出点距地面的高度 C.小球1、2做平抛运动的射程 （2）图中 点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让小球1多次从倾斜轨道上位置由静止释放，找到其平均落地点的位置 ，测量平抛射程 ，然后，把小球2静置于轨道的水平部分，再将小球1从斜轨上 位置由静止释放，与小球2相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是______。（填选项前的符号） A.用天平测量两个小球的质量、 B.测量小球1开始释放的高度 C.测量抛出点距地面的高度 D.分别找到小球1和小球2相碰后平均落地点的 位置、 E.测量平抛射程、 （3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为____________________________；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为_______________________________。［均用（2）中测量的量表示］ 巩固训练1.（2024·四川绵阳期末）某同学用如图所示的装置“验证动量守恒定律”，气垫导轨上放置着带有遮光板的滑块和 。 （1）为了减小实验误差，使用气垫导轨的目的有_____。 A.保证两个滑块碰撞时是一维的 B.喷出压缩空气使滑块速度减小 C.使滑块与导轨不直接接触，减小噪声 D.减小滑块和导轨之间的摩擦力 （2）测得、的质量分别为和 ，左、右遮光板的宽度分别为和 。实验中，使两个滑块之间的轻弹簧处于压缩状态，并用细线将两个滑块连接，然后烧断细线，轻弹簧将两个滑块弹开，测得它们通过光电门的时间分别为、 ；用题中测得的物理量表示动量守恒应满足的关系式为_ ____________（用、、、 、、 表示）。 （3）若左、右遮光板的宽度相同，第（2）问中动量守恒应满足的关系式可简化为_ ___ ____（用题中字母表示）。 例2 （2024·安徽合肥三模）某同学设计了一个如图所示的实验装置验证动量守恒定律。小球 底部竖直地粘住一片宽度为的遮光条，用悬线悬挂在 点。光电门固定在点正下方铁架台的托杆上，小球 放在竖直支撑杆上，杆下方悬挂一重锤，小球（包含遮光条）和 的质量用天平测出分别为、，拉起小球 一定角度后释放，两小球碰撞前瞬间，遮光条刚好通过光电门，碰后小球 做平抛运动而落地，小球反弹右摆一定 角度，计时器的两次示数分别为 、。小球离地面的 高度为，小球平抛的水平位移为 。 （1）关于实验过程中的注意事项，下列说法正确的是___。 A.小球的质量要大于小球 的质量 B.要使小球和小球 发生对心碰撞 C.应使小球 由静止释放 （2）某次测量实验中，该同学测量数据如下： ，，，， ，重力加速度大小取，若小球（包含遮光条）与小球 的质量之比为 _____，则动量守恒定律得到验证，根据数据可以得知小球和小球 发生的碰撞是________（选填“弹性”或“非弹性”）碰撞。 巩固训练2.为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞，某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球，按下述步骤做了如下实验： ①用天平测出两个小球的质量（分别为和，且 ）。 ②按照实验安装好实验装置。将斜槽 固定在桌边，使槽的末端处的切线水平，将一斜面 连接在斜槽末端。 ③先不放小球2，让小球1从斜槽顶端 处由静止开始滚下，记下小球1在斜面上的落点位置。 ④将小球2放在斜槽末端边缘处，让小球1从斜槽顶端 处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，记下小球1和2在斜面上的落点位置。 ⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端的距离，图中 、、是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到 端的距离分别为、、 。 （1）小球1和小球2发生碰撞后，小球1的落点是图中的___点，小球2的落点是图中的___点。 （2）用测得的物理量来表示，只要 满足关系式____________________， 则说明两小球碰撞中动量守恒。 （3）用测得的物理量来表示，只要再 满足关系式_____________________，则 说明两小球的碰撞是弹性碰撞。 $