2024年新人教版高考物理一轮复习课件 第7章 实验8　验证动量守恒定律.pdfVIP

2024年新人教版高考物理一轮复习课件

第七章

DIQIZHANG

动量守恒定律

实

验

八验证动量守恒定律

目标1.理解动量守恒定律成立的条件，会利用不同案例验证动量守恒定律.2.知道在不同实验案例中要测量的物理

要求量，会进行数据处理及误差分析.

内容索引

实验技能储备

考点一教材原型实验

考点二探索创新实验

课时精练

一

实验技能储备

一、实验原理

在一维碰撞中，测出相碰的两物体的质量m、m和碰撞前、后物体的速

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度v、v、v′、v′，算出碰撞前的动量p＝mv＋mv及碰撞后的动

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量p′＝mv′＋mv′，看碰撞前、后动量是否相等.

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二、实验方案及实验过程

案例一：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒

1.实验器材

气垫导轨、数字计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹

性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等.

2.实验过程

(1)测质量：用天平测出滑块的质量.

(2)安装：正确安装好气垫导轨，如图所示.

(3)实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰

撞前、后的速度.

(4)改变条件，重复实验：

①改变滑块的质量；

②改变滑块的初速度大小和方向.

(5)验证：一维碰撞中的动量守恒.

3.数据处理

(1)滑块速度的测量：v＝，式中Δx为滑块上挡光片的宽度(仪器说明书

上给出，也可直接测量)，Δt为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电

门的时间.

(2)验证的表达式：mv＋mv＝mv′＋mv′.

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案例二：研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒

1.实验器材

斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸、圆规、铅垂线等.

2.实验过程

(1)测质量：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.

(2)安装：按照如图甲所示安装实验装置.调整固定斜槽

使斜槽底端水平.

(3)铺纸：白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好.

记下铅垂线所指的位置O.

(4)放球找点：不放被撞小球，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.用圆规画尽量小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.

(5)碰撞找点：把被撞小球放在斜槽末端，每次让入射小球从斜槽同一高

度(同步骤(4)中的高度)自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次.用步骤

(4)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，如图乙所示.

(6)验证：连接ON，测量线段OP、OM、ON的长度.

将测量数据填入表中，最后代入m·OP＝m·OM＋

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m·ON，看在误差允许的范围内是否成立.

2

(7)整理：将实验器材放回原处.

3.数据处理

验证的表达式：m·OP＝m·OM＋m·ON.

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三、注意事项

1.前提条件：碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”.

2.案例提醒

水平

(1)若利用气垫导轨进行验证，调整气垫导轨时，应确保导轨.

(2)若利用平抛运动规律进行验证：

①斜槽末端的切线必须水平；