【新步步高】2017年高考物理一轮复习第12章光学实验19讲义（人教版浙江）

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1、选修3-5第卜二$动记柑(加bO实验19探究碰撞中的不变量［考试标准1基本实验要求知识内容必考要求加试要求实验19:探究碰撞中的不变量71.实验原理在一维碰撞中，测出物体的质呈zn和碰撞前、后物体的速度1沪，算出碰撞前的动量=+7772^2及碰撞后的动fi/Z=mV'+/«2^2'，看碰撞前后动M是否相等.2.实验器材斜槽、小球(两个)、丢士、直尺、复写纸、白纸、圆规等.3.实验步骤(1)用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球力入射小球.(2)按照实验原理图甲安装实验装置.调整、固定斜槽使斜槽底端水平.(3)白纸在下，S写纸在上且在适当位罝铺放好.记下重垂线所指的

2、位罝a(4)不放被撞小球，让入射小球从斜槽上某同定高度处自由滚下，重复io次.用圆规画尽y:小的圆把小球所有的落点都圈在里面.圆心P就是小球落点的平均位置.(5)把被撞小球放在斜槽末端，让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，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A/和被撞小球落点的平均位置JV.如实验原理图乙所示.(6)连接CW,测量线段OP、OM、6W的长度.将测量数据填入表中.最后代入+m2ON,看在误差允许的范围内是否成立.(7)整理好实验器材放回原处.(1)实验结论：在实验误差允许范围内，碰撞系统的动量守恒.规律方法总结1.

3、数据处理验证表达式：€)尸=wj-OM+m2'ON2.注意事项(1)斜槽末端的切线必须zMl;(2)入射小球每次都必须从斜槽厘22高度由盤止释放；(3)选质量较太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.备课笔记：考点一实验原理与实验操作1.［实验原理与实验操作］某同学用如图1所示的装置做验证动量守恒定律的实验.先将〃球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的球放在斜槽轨道末水平段的最右端上，让a球仍从固定点由静止开始滚下，和球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重filO

4、次.(1)本实验必须测量的物理量有.A.斜槽轨道末端距水平地面的高度//B.小球tz、的质量w、叫C.小球&A的半径/•D.小球6/、/7离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间/E.记录纸上点到人5、C各点的距离OA>OB、OCRa球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差A(2)放上被碰小球Zb两球相碰后，小球《、Z?的落地点依次是图中水平而上的点和点.(1)某同学在做实验时，测量了过程中的各个物理量，利用上述数据验证碰撞中的动量守恒，那么判断的依据是看和在误差允许范围内是否相等.答案(1)BE(2)ACOBinaOA+nib'OC解析(1)5点是不发生碰撞时《球的落地点

5、，J点是发生碰撞后67球的落地点，C点是碰后b球的落地点.设小球运动到轨道末端时的速度大小为以，与球发生碰撞后的瞬时速度大小为仏，碰后/?球的速度大小为Uc,本实验就是要验证关系式+是否成立.因为小球做平抛运动的高度相同，下落时间相同，它们在水平方向上位移与水平方向上的速度成正比，所以本实验也可以验证叫/"55_=叭/'51+，^'^7是否成立，8、E正确.(2)两球碰撞后，tz球在水平方向上的分速度较小，下落时间相同时，落地时的水平位移也较小，所以小球tz、的落地点依次是图中水平面上的J点和C点.⑶根据⑴的分析，判断两球碰撞过程中的动量是否守恒的依据是看，na.~5^和

6、ma~OA+mh'OC在误差允许范围内是否相等.2.1实验原理］(多选)如图2在利川悬线悬挂等大小球进行验证动量守恒定律的实验屮，下列说法正确的是()A.悬挂两球的线长度要适当，且等长B.由静止释放小球以便较准确地计算小球碰前的速度C.两小球必须都是刚性球，且质量相同D.两小球碰后可以粘合在一起共同运动答案ABD解析两线等长能保证两球正碰，以减小实验误差，所以A正确；由于计算碰撞前速度时用11到了/ngA=yzw2—0，即初速度为0，B正确；本实验中对小球的弾性性能无要求，C错误；两球正碰后，有各种运动情况，所以D正确.1.［实验原理与实验操作］气垫导轨是一种常用的实验仪

7、器.它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C和Z）的气垫导轨以及滑块J和6来验证动fi守恒定律，实验装賈如图3所示（弹簧的长度忽略不计），实验步骤如十、CD丨w«■*ww<■*ovC2L>图3a.用天平分别测出滑块4、忍的质量/…、wbb.调整气垫导轨，使导轨处于水平c.在//和公间放入一个被压缩的轻弹簧，由电动卡锁锁定，静止放置在气垫导轨上d.用刻度尺测出d的左端至C板的距离he.按下电钮放开卡锁，同时使分别记录滑块/I、5运动时间的计时器开始