内容索引学习目标课前篇自主预习必备知识二、实验原理1.速度测量原理:让小球1从斜槽上某一位置由静止下滑,到槽口末端小球做平抛运动,落地点为P,然后将小球2放在槽口前与槽口等高的立柱上,让小球1仍从同一位置由静止下滑,滑到槽口末端与小球2相撞,撞后两小球都向前做平抛运动,两小球的落点分别为M和N,小球下落的高度相同,根据平验证动量守恒定律的装置图2.验证原理:算出碰撞前的动量p=m1v1及碰撞后的动量p'=m1v1'+m2v2',看碰撞前、后动量是否相等.想一想实验时需不需要测出或计算出小球做平抛运动的时间?提示不需要,因为验证时时间约掉了.三、实验器材斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸等.四、实验步骤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:按照实验原理安装实验装置,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.利用重垂线在白纸上分别标注斜槽水平段端口、靶球初位置(支球柱)在白纸平面的投影点O和O'.4.单球找点: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上同一高度处自由滚下,使它们发生碰撞,重复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,如图所示.改变入射小球的释放高度,重复实验.五、数据处理验证的表达式:m1·sOP=m1·sOM+m2·sO'N.六、误差分析1.系统误差:主要来源于装置本身是否符合要求,碰撞是否为一维.2.偶然误差:主要来源于对质量m和长度的测量.七、注意事项1.斜槽末端的切线必须水平.2.入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放.3.选质量较大的小球作为入射小球.4.实验过程中,实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变.正误判断,判断结果为错误的小题请说明原因.(1)利用斜槽验证动量守恒时,同一次实验释放小球的位置可以不同.()答案×解析为保证碰撞小球单独飞出时和碰撞时的速度相同,小球必须从同一位置由静止释放.(2)利用斜槽验证动量守恒的实验中必须测量两小球的质量.()答案√(3)利用斜槽验证动量守恒时,两小球碰后的速度大小可以用它们做平抛运动的水平距离替代.()答案√(4)利用斜槽验证动量守恒时,斜槽末端不需要调整到水平.()答案×解析只有斜槽末端水平,才能保证小球碰前和碰后做平抛运动,进而用水平射程替代速度.(5)利用斜槽验证动量守恒时,入射小球的质量可以小于被碰小球的质量.()答案×解析为保证入射小球碰后不反弹,其质量须大于被碰小球的质量.课堂篇探究学习(1)碰撞后B球的水平射程应取为cm.(2)在以下选项中,本次实验必须进行的测量是.A.水平槽上未放B球时,A球落点位置到O点的距离B.A球与B球碰撞后,A球落点位置到O点的距离C.A球与B球的质量D.G点相对于水平槽面的高度答案(1)64.8(2)ABC解析(1)围绕10个落点所在的范围作最小的圆,其圆心即为平均落点,sB=64.8cm.(2)还应测出未放B球时,A球落点位置到O点的距离,A球和B球碰撞后,A球落点位置到O点的距离及A、B两球的质量.变式训练1某同学用图甲所示装置验证动量守恒定律.实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹.重复上述操作10次,得到A球单独滚下时的10个落点痕迹.再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从同一固定位置由静止滚下,和B球碰撞后,A、B两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复操作10次,得到如图乙所示的三个落地点.(1)请叙述用什么方法找出落地点的平均位置.并在图中读出sOP=.(2)已知mA∶mB=2∶1,碰撞过程中动量守恒,则由图可以判断出R是球的落地点,P是球的落地点.(3)用题中的字母写出验证动量守恒定律的表达式:.答案(1)用最小的圆把所有落点圈在里面,圆心即为落点的平均位置13.0cm(2)BA(3)mA·sOQ=mA·sOP+mB·sOR④把滑块2静止放在气垫导轨中间适当位置;⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;⑥释放滑块1,滑块1通过光电门1后与左侧有固定弹簧的滑块2碰撞,碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2,两滑块通过光电门后依次被制动;⑦读出滑块通过两个光电门的挡光时间:滑块1通过光电门1的挡光时间Δt1=10.01ms,通过光电门2的挡光时间Δt2=49.99ms,滑块2通过光电门2的挡光时间Δt3=8.35ms;⑧测出挡光片的宽度d=5mm,测得滑块1的质量为m1=300g,滑