南方新高考年高考物理一轮总复习专题十三实验十六验证动量守恒定律课件新人教版

1、实验十六验证动量守恒定律实验准备 实验目的(1)验证一维碰撞中的动量守恒定律(2)探究一维弹性碰撞的特点 实验器材_、大小相等质量不同的小钢球两个、重锤线、白纸、_、天平、刻度尺、_、铅笔等 实验原理在一维碰撞中，测出物体的质量 m1、m2 和碰撞前后物体的速度 v、v2 和 v1、v2，算出碰撞前的动量 pm1v1m2v2及碰撞后的动量 pm1v1m2v2，即可验证碰撞前后动量是否守恒斜槽复写纸圆规实验过程实验步骤水平高度(1)先用天平测出小钢球的质量 m1、m2.(2)按要求安装好实验装置，将斜槽固定在桌边，使斜槽的末端切线_，把被碰小球放在斜槽前边的小支柱上，调节实验装置使两小球碰撞时处

2、于同一_，确保碰撞后的速度方向水平复写纸(3)在地上铺一张白纸，白纸上铺放_(4)在白纸上记下重锤线所指的位置 O，它表示入射小球 m1碰撞前球心的竖直投影位置水平(5)先不放_，让入射小球从斜槽上_处滚下，重复 10 次，用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心就是入射小球不碰撞时的落地点平均位置 P.(6)把_放在小支柱上，让入射小球从同一高度滚下，使它们发生正碰，重复 10 次，同理求出入射小球落点的平均位置 M 和被碰小球落点的平均位置 N.被碰小球同一高度被碰小球(7)过 O、N 在纸上作一直线，取 OO2r，O就是被碰小球碰撞时球心的竖直投影位置(如图 S16-1 所示)

3、图S16-1(8)用刻度尺测出线段 OM、OP、ON 的长度，把两小球的质量和相应的水平位移数值代入_，看等式是否成立m1OPm1OMm2ON(9)整理实验器材放回原处实验分析 注意事项(1)前提条件：碰撞的两小球应保证“水平”和“正碰”(2)斜槽末端必须水平；入射小球每次都必须从斜槽上同一高度静止滚下；白纸铺好后不能移动；入射小球的质量应大于被碰小球的质量，即 m1m2，且 r1r2r.误差分析(1)系统误差：主要来源于装置本身是否符合要求，即碰撞是否为一维碰撞(2)偶然误差：主要来源于质量 m 和平抛的水平距离的测量【基础检测】如图 S16-2 所示为实验室验证动量守恒定律的实验装置示意图

4、图S16-2(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()Am1m2，r1r2 Bm1m2，r1r2Cm1m2，r1r2Dm1m2，r1r2(2)(多选)为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是()A刻度尺C天平B游标卡尺D秒表(3)设入射小球的质量为 m1，被碰小球的质量为 m2，P 为碰撞前入射小球落点的平均位置，若关系式_(用m1、m2 及图中字母表示)成立，则表示碰撞中动量守恒答案：(1)C (2)AC(3)m1OPm1OMm2ON考点实验操作和原理的考查重点归纳(1)实验常考的操作调节斜槽末端水平：把一小球放在斜槽末端，若小球不滚动，则已经

5、水平入射小球每次都要从同一高度由静止释放，保证碰撞前的速度不变小球平均落点的确定：用一个最小的圆把小球的所有落点圈在一起，这个圆的圆心就是小球的平均落点(2)实验原理质量分别为 m1 和 m2 的两小球发生正碰，碰前 m1 运动，m2 静止，根据动量守恒定律应有m1v1m1v1m2v2.各小球在同一高度做平抛运动，运动时间相等，则动量守恒时有m1OPm1OMm2ON.(如图 S16-3 所示)图S16-3 典例剖析例题：如图 S16-4 所示，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图S16-4(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的但是，

6、可以通过仅测量_，间接地解决这个问题A小球开始时的释放高度 hB小球抛出点距地面的高度 HC小球做平抛运动的射程(2)图中 O 点是小球抛出点在地面上的垂直投影实验时，先让入射球 m1 多次从斜轨上 S 位置静止释放，找到其平均落地点的位置 P，测量平抛射程 OP.然后，把被碰小球 m2 静置于轨道的水平部分，再将入射球 m1 从斜轨上 S 位置静止释放，与小球 m2 相碰，并多次重复接下来要完成的必要步骤是_A用天平测量两个小球的质量 m1、m2B测量小球 m1 开始时的释放高度 hC测量抛出点距地面的高度 HD分别找到 m1、m2 相碰后平均落地点的位置 M、NE测量平抛射程 OM、ON(

7、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_用(2)中测量的量表示(4)经测定，m145.0 g，m27.5 g，小球落地点的平均位置距 O 点的距离如图 S16-5 所示碰撞前后 m1 的动量分别为p1 与 p1，则 p1p1_ 11；若碰撞结束时 m2 的动量为 p2，则 p1p211 _.实验结果表明，碰撞前、后总动量的比值p1p1p2为_图S16-5(5)有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大请你用(4)中已知的数据，分析和计算出被碰小球 m2 平抛运动射程 ON 的最大值为_cm.

8、解析：(1)在落地高度不变的情况下，水平位移就能反映平抛初速度的大小，所以仅测量小球做平抛运动的射程就能间接测量速度(2)测量平均落点的位置，找到平抛的水平位移，因此步骤中D、E是必须的，而且D 先E后，至于用天平测质量先后均可答案：(1)C (2)ADE(3)m1OMm2ONm1OPm1OM2m2ON2m1OP2 (4)14 2.9 1.01(5)76.80【考点练透】(2014 年全国新课标卷)现利用如图 S16-6 所示的装置验证动量守恒定律在图中，气垫导轨上有 A、B 两个滑块，滑块 A 右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块 B 左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间图S16-6实验测得滑块 A 的质量 m10.310 kg，滑块 B 的质量 m20.108 kg，遮光片的