第一章 第四节　实验验证动量守恒定律（课件 学案 练习，共3份）教科版（2019）选择性必修 第一册

(课件网) 第四节　实验：验证动量守恒定律 第一章 动量与动量守恒定律 1.理解验证碰撞中动量守恒的基本思路。 2.掌握在同一条直线上两个物体碰撞前、后速度的测量方法。 3.了解实验数据的处理方法。 4.体会将不易测量量转化为易测量量的实验设计思想。 学习目标 目 录 CONTENTS 实验基础梳理 01 精典探究分析 02 实验能力自测 03 一、实验目的 1.验证斜槽末端小球碰撞过程的动量守恒。 2.知道实验数据的处理方法。 二、实验器材 铁架台，斜槽轨道，两个大小相等、质量____同的小球，铅垂线，复写纸，白纸，_____，_____，圆规，三角板等。 三、实验的基本思想———转化法 不易测量量转化为易测量量的实验设计思想。 不 天平 刻度尺 四、实验原理 如图甲所示，让一个质量较大的小球从斜槽上某一位置由静止滚下，与放在斜槽末端的另一个大小相同、质量较小的小球发生碰撞，之后两小球都做_____运动。 平抛 1.质量的测量：用_____测量质量。 2.速度的测量：由于两小球做平抛运动时下落的高度相同，所以它们的飞行时间_____。如果用小球的飞行时间作时间单位，那么小球飞出的水平距离在数值上就等于它的水平_____。因此，只需测出两小球的质量m1、m2和不放被碰小球时入射小球落地时飞行的水平距离OP，以及碰撞后入射小球与被碰小球落地时飞行的水平距离OM和ON。 天平 相等 速度 五、数据分析 若在实验误差允许的范围内，m1·OP＝_____，即可验证动量守恒定律。 六、注意事项 1.入射小球的质量m1大于被碰小球的质量m2(m1>m2)。 2.入射小球半径等于被碰小球半径。 3.入射小球每次必须从斜槽上同一高度处由静止滚下。 4.斜槽末端的切线方向水平。 m1·OM＋m2·ON 5.为了减小误差，需要找到不放被碰小球时入射小球落点的平均位置及放被碰小球时入射小球和被碰小球落点的平均位置。为此，需要让入射小球从同一高度多次滚下，进行多次实验，然后用圆规画尽量小的圆把小球所有的落点都圈在里面，其圆心即为小球落点的平均位置。 6.本实验不需要测量速度的具体数值。因平抛运动高度相同，下落时间相等，速度的测量可转换为水平距离的测量。 典例探究分析 2 探究二　研究气垫导轨上的滑块碰撞过程动量守恒 探究一　研究斜槽末端小球碰撞过程动量守恒 探究三　实验拓展与创新 探究一　研究斜槽末端小球碰撞过程动量守恒 例1 如图甲，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。 甲 (1)下列器材选取或实验操作符合实验要求的是 _____。 A.可选用半径不同的两小球 B.选用两球的质量应满足m1>m2 C.小球m1每次必须从斜槽同一位置释放 D.需用秒表测定小球在空中飞行的时间 (2)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_____(填选项前的序号)，间接地解决这个问题。 A.小球开始释放高度h B.小球抛出点距地面的高度H C.小球做平抛运动的射程 甲 (3)图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影点。实验时，先将入射球m1多次从斜槽上S位置由静止释放，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静止放在轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜槽上S位置由静止释放，与小球m2相撞，并多次重复。 还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m1、m2 B.测量小球m1开始释放的高度h C.测量抛出点距地面的高度H D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N E.测量平抛射程OM、ON 甲 乙 解析　(1) 为保证两小球的碰撞为一维碰撞，两个小球的半径要相等，故A错误；为保证入射小球不反弹，入射小球的质量应比被碰小球质量大，故B正确；小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点 ... ...