第1章 第4节 实验:验证动量守恒定律(正文)(Word版)-【未来密码】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册关键能力提升同步学案(人教版)
4.实验:验证动量守恒定律
【定标-核心素养】
考情揭秘 | 直击能力 | 定标素养 | |
基本考查点 | 实验原理及方案设计; 实验操作及数据处理. | 1.掌握系统动量守恒条件,并能依据守恒条件合理设计验证动量守恒定律的实验方案. 2.能合理选择实验器材,科学开展实验操作,严谨记录实验数据,通过数据的分析、修正,得出实验结论,撰写实验报告。用学过的物理术语、图表等形式,交流实验的探究过程与结论. 3.掌握实验数据处理、误差分析的方法,坚持实事求是的原则,在合作交流中既能坚持观点又能修正错误. 4.通过不同实验方案的验证过程,体会动量守恒的科学性、普遍性.同时,通过实验体会系统动量守恒的近似条件,进而提炼出物理学中抓住主要因素忽略次要因素的思维方法. | 1.通过实验,既能验证动量守恒定律的科学性,也能加深对物体相互作用过程中系统的动量守恒的理解, 感受守恒思想的重大意义,逐步完善运动与相互作用的观念. 2.基于实验原理创新实验方案,建构模型、分析综合、推理论证,利用可靠的实验事实、合理的质疑批判、科学的检验修正,既可以验证动量守恒定律,也能有效提升科学思维. 3.亲身经历动量守恒定律的实验验证过程,设计实验方案、获取实验数据、得出结论并做出解释,适时开展交流、评估、反思,进而掌握科学探究的方法,提升科学探究的能力. 4.通过实验过程,认识科学本质,体会探究乐趣.逐步提 |
重点及难点 | 创新实验方案,验证动量守恒定律;掌握实验的设计、操作、分析等探究方法;体会实验探究中的守恒思想. | ||
题型及难度 | 实验题为主, 难度中等. | ||
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| 升探究自然的内在动力,培养严谨认真、实事求是和持之以恒的科学态度. |
【本课时主要内容】
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实验:验证动量守恒定律
【答案】外力 矢量和 m1v1'+m2v2'
探究1 研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒
【问题导入】
打台球时,两个台球在发生碰撞时,相互作用力很大,作用时间极短,摩擦力等外力的作用可以忽略,如果将两个台球看作一个系统,则碰撞前后系统的动量守恒。因此,可以利用碰撞过程来验证动量守恒定律,那么,该如何设计实验,需要测量哪些物理量呢?
【思考与讨论】
1.两个滑块在气垫导轨上的碰撞过程,动量是否守恒?
气垫导轨上阻力很小,可以忽略,碰撞过程动量守恒。
2.气垫导轨是否需要调成水平?如果需要,你能想出哪些办法?
需要,滑块静止或滑块上的挡光板通过两个光电门的时间相等。
3.两个滑块相互碰撞的端面装上弹性碰撞架(如图所示),滑块碰后随即分开,需要记录哪些数据?如果碰后速度方向与原方向相反,应该怎样记录?
分别记录碰撞前后两滑块上的挡光板通过光电门的时间。
如果碰后速度方向与原方向相反,需要选取正方向。
4.两个滑块相互碰撞的端面分别装上撞针和橡皮泥(如图所示),碰后它们会连成一体,应该怎样记录?
分别记录碰撞前后两滑块上的挡光板通过光电门的时间
5.两个滑块间放置轻弹簧,挤压两个滑块使弹簧压缩,并用一根细绳将两个滑块固定(如图所示)。烧断细绳,两个滑块由静止向相反的方向运动,应该怎样记录?
分别记录碰撞前后两滑块上的挡光板通过光电门的时间。
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