人教7.4 实验八：验证动量守恒定律（讲）--2023年高考物理一轮复习讲练测（全国通用）（解析版）.docx

第七章 动量和动量守恒定律
近5年考情分析
考点要求
等级要求
考题统计
2022
2021
2020
2019
2018
动量和动量定律及其应用
Ⅱ
湖南卷·T7
山东卷·T2
乙卷·T20
乙卷·T19
乙卷·T24
Ⅰ卷·T24
Ⅲ卷·T25
Ⅰ卷·T16
Ⅰ卷·T18
动量守恒定律及其应用
Ⅱ
湖南卷·T4
Ⅱ卷·T21
Ⅱ卷·T24
动量和能量的综合应用
Ⅱ
浙江6月卷·T20
乙卷·T25
山东卷·T18
广东卷·T13
湖南卷·T14
乙卷·T14
Ⅲ卷·T15
Ⅰ卷·T25
Ⅱ卷·T25
Ⅲ卷·T25
Ⅰ卷·T24
实验八：验证动量守恒定律
甲卷·T23
浙江1月卷·T23
Ⅰ卷·T23
浙江11月卷·T21
核心素养
物理观念:
1.动量、冲量的概念
2.动量定理的内容及表达式
3.动量守恒定律
4.碰撞的概念及碰撞的分类
科学思维:
1应用动量定理解释现象
2.应用动量守恒定律解决碰撞、爆炸、反冲问题
3.“人船”模型及应用
科学态度与责任:动量知识在科技生活中的应用
命题规律
1考查动量定理与动量守恒定律的应用。一般结合实际生活或现代科技命题，有时也结合图象命题。
2.考查动量守恒与能量守恒的综合应用。一般以碰撞为情景，考查考生的分析综合能力和应用数学处理物理问题的能力。
3.对学科核心素养的考查主要体现在物理观念中物质观念、运动与相互作用观念、能量观念的要素和科学思维中模型建构、科学推理要素。
备考策略
1.掌握隔离法、整体法和用守恒思想分析物理问题的方法。
2.理解动量、冲量和动量定理，能用动量定理解释生产、生活中的有关现象。
3.定量分析一维碰撞问题并能解释生产、生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞现象。
4.运用动量守恒定律、能量守恒定律解决碰撞、爆炸、反冲、“子弹打木块”模型、“弹簧系统”模型、“滑块-木板”模型、“人船”模型。
5.理解验证动量守恒定律的实验原理，灵活处理多种实验方案。
【网络构建】
专题7.4 实验八：验证动量守恒定律
【网络构建】
一、基本原理与操作
原理装置图
碰撞前：p＝m1v1＋m2v2
碰撞后：p′＝m1v1′＋m2v2′
操作要领
(1)测质量：用天平测出两球的质量。
(2)安装：斜槽末端切线必须沿水平方向。
(3)起点：入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放。
(4)铺纸：白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好。记下铅垂线所指的位置O。
(5)测距离：用小球平抛的水平位移替代速度，用刻度尺量出O到所找圆心的距离。
二.实验方案　
方案(一)　研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒
[实验器材]
气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥、游标卡尺等。
[实验步骤]
1．测质量：用天平测出滑块质量。
2．安装：正确安装好气垫导轨。
3．实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量；②改变滑块的初速度大小和方向)。
[数据处理]
1．滑块速度的测量：v＝，式中Δx为滑块挡光片的宽度(仪器说明书上给出，也可直接测量)，Δt为光电计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间。
2．验证的表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。
方案(二)　利用等长摆球完成一维碰撞实验
[实验器材]
带细线的摆球(两套，等大不等重)、铁架台、天平、量角器、刻度尺、游标卡尺、胶布等。
[实验步骤]
1．测质量和直径：用天平测出小球的质量m1、m2，用游标卡尺测出小球的直径d。
2．安装：把小球用等长悬线悬挂起来，并用刻度尺测量悬线长度l。
3．实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰。
4．测角度：用量角器测量小球被拉起的角度和碰撞后两小球摆起的角度。
5．改变条件重复实验：①改变小球被拉起的角度；②改变摆长。
[数据处理]
1．摆球速度的测量：v＝，式中h为小球释放时(或碰撞后摆起)的高度，h可由摆角和摆长计算出。
2．验证的表达式：m1v1＝m1v1′＋m2v2′。
方案(三)　利用两辆小车完成一维碰撞实验
[实验器材]
光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥、刻度尺等。
[实验步骤]
1．测质量：用天平测出两小车的质量。
2．安装：将打点计时器固定在光滑长木板