第1章 第3节　科学验证动量守恒定律（课件 学案）高中物理 鲁科版（2019）选择性必修 第一册

(课件网) 第3节　科学验证：动量守恒定律 01 基础知识落实 02 必备技能培养 03 教学效果检测 目 录 01 PART 基础知识落实 一、实验目的 1. 验证动量守恒定律。 2. 体会将不易测量的物理量转换为易测量的物理量的实验设计思想。 二、实验器材 斜槽轨道、半径相等的钢球和玻璃球、白纸、复写纸、小铅锤、天平（附 砝码）、毫米刻度尺、圆规。 三、实验原理与设计 可采用“探究平抛运动的特点”实验中测量平抛初速度的方法，设计实验 装置如图1所示。让球A从同一位置C释放，测出不发生碰撞时球A飞出的水 平距离lOP，再测出球A、B碰撞后分别飞出的水平距离lOM、lON，如图2所 示。只要验证m1lOP＝m1lOM＋m2lON，即可验证动量守恒定律。 四、实验步骤 1. 用天平测出两个小球的质量。 2. 将斜槽固定在桌边并使其末端水平。在地板上铺白纸和复写纸，通过小 铅锤将斜槽末端在纸上的投影记为点O。 3. 首先让球A从斜槽点C由静止释放，落在复写纸上，如此重复多次。 4. 再将球B放在槽口末端，让球A从点C由静止释放，撞击球B，两球落到 复写纸上，如此重复多次。 5. 取下白纸，用圆规找出落点的平均位置点P、点M和点N，用刻度尺测出 lOP、lOM和lON。 6. 改变点C位置，重复上述实验步骤。 五、实验数据处理 1. 设计如图所示的表格、记录和分析数据 质量 入射小球A的质量m1 被碰小球B的质量m2 水平距离 lOP lOM lON 质量m和水平距离的 乘积 m1lOP m1lOM m2lON 2. 验证表达式：m1lOP＝m1lOM＋m2lON。 3. 通过实验数据验证表达式，得出实验结论。 六、误差分析 1. 小球落点位置的确定不准确是产生误差的一个原因。 2. 入射小球每次不是从同一高度无初速度滑下是产生误差的另一原因。 3. 线段长度的测量产生误差。 4. 入射小球释放的高度太低，两球碰撞时内力较小会产生误差。 七、注意事项 1. 斜槽末端的切线必须水平，判断是否水平的方法是将小球放在斜槽轨道 平直部分任一位置，若小球均能保持静止，则表明斜槽末端已水平。 2. 入射小球每次都必须从斜槽轨道同一位置由静止释放，可在斜槽适当高 度处固定一挡板，使小球靠着挡板，然后释放小球。 3. 入射小球的质量应大于被碰小球的质量。 4. 在计算时一定要注意m1、m2与lOP、lOM和lON的对应关系。 02 PART 必备技能培养 题型一｜实验原理与操作 【典例1】　如图所示为“验证动量守恒定律”实验装置的示意图，下面 是本实验中涉及到的部分物理量： h：入射球释放时的高度 H：小球离开斜槽末端平抛的高度 OP、OQ、OR：平抛的水平位移 （1）在以上几个量中必须测量的是OP、OQ、 （填表示物理量的 符号）。除这些量外，实验中还应测量的物理量是入射小球的质量m1 和 （用文字表述，并明确一个表示该量的符号）。 OR 被碰小球的质量m2 解析：两球碰撞过程，根据动量守恒有m1v0＝m1v1＋m2v2，两球做平抛运 动过程，有H＝gt2，s＝vt，整理得v＝s，而OP、OQ、OR分别是碰后 入射球的水平位移、未发生碰撞时入射球的水平位移、碰后被碰小球的水 平位移，故有m1OQ＝m1OP＋m2OR，当m1OQ＝m1OP＋ m2OR，成立时，可证明动量守恒，因此，需要测量OP、OQ、OR和被碰 小球的质量m2。 （2）最终要验证的表达式为 。（用上边的符号 表示） 解析：由（1）分析知，最终要验证的表达式为m1OQ＝m1OP＋m2OR。 m1OQ＝m1OP＋m2OR 解析：小球抛出后需要做平抛运动，斜槽末端点的切线应该水平，故A正 确；应该使小球发生对心碰撞，两小球直径应该一致，故B错误；要保证 碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滑下，不能改 变h，故C错误；不能移动地面上所铺白纸的位置，防止水平位移出现较大 误差，故D正确。 （3）下列哪些做法有助于完成实验， ... ...