（金版学案）2016年高考物理一轮复习（课件+习题+章未整合）第六章　动量守恒定律及其应用 第3课　实验 验证动量守恒定律

（金版学案）2016年高考物理一轮复习（课件+习题+章未整合）第六章　动量守恒定律及其应用 第3课　实验 验证动量守恒定律内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 实验与探究第 3 课实验：验证动量守恒定律一、实验目的验证碰撞中的动量守恒二、实验原理在一维碰撞中，测出相碰的两物体的质量 碰撞前、后物体的速度 v1、v 2 及 v 2，找出碰撞前的动量pm 1v1m 2碰撞后的动量 pm 1m 2看碰撞前、后动量是否守恒三、实验器材方案一：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、橡皮泥方案二：带细线的摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等方案三：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个) 、天平、撞针、橡皮泥方案四：斜槽、大小相等质量不同的小球两个、重垂线一条、白纸 2、、复写纸、天平、刻度尺、圆规、三角板高中物理资源下载平台世昌的博客 、实验步骤方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验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 4验证：一维碰撞中的动量守恒方案二：利用等长悬线悬挂大小相等的小球完成一维碰撞实验1测质量：用天平测出两小球的质量 m1、m 装：把两个大小相等的小球用等长悬线悬挂起来3实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰4测速度：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小球的速度，测量碰撞后小球摆 3、起的角度，算出碰撞后对应小球的速度5改变条件：改变碰撞条件，重复实验6验证：一维碰撞中的动量守恒方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验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的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面，在两小车的碰撞端分别装上撞针和高中物理资源下载平台世昌的博客 3实验：接通电源，让小车 A 运动，小车 B 静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两小车连接成一体运动4测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间由 v 算 x 改变条件：改变碰撞条件、重复实验6验证：一维碰撞中的动量守恒方案四：利用等大小球做平抛运动完成一维碰撞实验1先用天平测出小球 4、质量 m1、m 2. 2按如图所示那样安装好实验装置，将斜槽固定在桌边，使槽的末端点切线水平，调节实验装置使两小球碰时处于同一水平高度，且碰撞瞬间入射小球与被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行，以确保正碰后的速度方向水平3在地上铺一张白纸，在白纸上铺放复写纸4在白纸上记下重垂线所指的位置 O，它表示入射球 前的位置5先不放被碰小球，让入射小球从斜槽上同一高度处滚下，重复 10 次，用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心就是入射小球发生碰撞前的落地点 被碰小球放在斜槽的末端，让入射小球从同一高度滚下，使它发生正碰，重复 10 次，仿步骤 5 求出入射小球落地点的平均位高中物理资源下 5、载平台世昌的博客 过 O 和 N 在纸上作一直线8用刻度尺量出线段 P、长度把两小球的质量和相应的数值代入 Pm 1N，看是否成立五、数据处理1速度的测量方案一：滑块速度的测量：v ，式中 x 为滑块挡光片的 x 仪器说明书上给出，也可直接测量)，t 为数字计时器显示的滑块( 挡光片 )经过光电门的时间方案二：摆球速度的测量：v ，式中 h 为小球释放时(或2高度，h 可用刻度尺测量(也可由量角器和摆长计算出)方案三：小车速度的测量：v ，式中 x 是纸带上两计数 x 用刻度尺测量， t 为小车经过 x 的时间，可由打点间隔算出2验证的表达式m 1m 2方案四：验证的表达式：m 1OPm 1意 6、事项1前提条件碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰” 高中物理资源下载平台世昌的博客 方案提醒(1)若利用气垫导轨进行实验，调整气垫导轨时，注意利用水平仪确保导轨水平(2)若利用摆球进行实验，两小球静放时球心应在同一水平线上，且刚好接触，摆线竖直，将小球拉起后，两条摆线应在同一竖直面内(3)若利用长木板进行实验，可在长木板下垫一小木片用以平衡摩擦力(4)若利用斜槽小球碰撞应注意：斜槽末端的切线必须水平；入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放；选质量较大的小球作为入射小球；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3探究结论寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变七、误差分析1系统 7、误差主要来源于装置本身是否符合要求，即：(1)碰撞是否为一维碰撞(2)实验是否满足动量守恒的条件：如气垫导轨是否水平，两摆球是否等大，长木板实验是否平衡掉摩擦力高中物理资源下载平台世昌的博客 偶然误差主要来源于质量 m 和速度 v 的测量1某同学用如图所示的装置来验证动量守恒定律图中 斜槽，水平槽实验时先使 a 球从斜槽上某一固定位置 G 由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹关于小球落点的下列说法中正确的是(如果小球每一次都从同一点无初速释放，重复几次的落点应当是重合的B由于偶然因素存在，重复操作时小球的落点不重合是正常的，但落点应当比较密集C测定 P 点位置时，如果重复 10 8、 次的落点分别为 2、P 3、P 10，则 取 P 2、平均值，即 0)/10D用半径尽量小的圆把 2、P 3、P 10 圈住，这个圆的圆心就是入射球落点的平均位置 复操作时小球的落点不会全重合，但距离应较近确高中物理资源下载平台世昌的博客 ，圆心作为落点位置2如图(a)所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车系一穿过打点计时器的纸带，当甲车受到水平向右的冲量时，随即启动打点计时器，甲车运动一段距离后，与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车运动情况如图(b)所示，电源频率为 50 碰撞前甲车运动速度大小为_m/两车的质量比 m 甲 m 乙 _解析：由纸带及 9、刻度尺可得碰前甲车的速度为： m/s0.6 m/0 v 2 m/s0.4 m/0 m 甲 m 甲 m 乙 )两车的质量比： 1答案：13某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒的实验，如图甲所示，在小车 A 的前端和小车 B 的后端贴有黏扣，在木板的右端高中物理资源下载平台世昌的博客 ，小车 A 后拖一长纸带，木板下垫有小木块，用来平衡摩擦力，反复移动小木块位置，直到小车在木板上运动时可以保持匀速直线运动状态现使小车 A、B 分别静止在木板的右端和中间，如图甲所示，给小车 A 一个瞬时冲量，小车 A 与静止的小车B 相碰并黏合成一体后继续做匀速直线运动已知打点计时器的电源频率为 50 到的打点 10、纸带及计数点间距如图乙所示若测得小车 A 的质量 车 B 的质量 以上数据可得( 计算结果取三位有效数字)：(1)小车 A、B 碰撞前的总动量为_ kgm/s；(2)碰撞后的总动量为_ kgm/s；(3)该实验得到的结论是_解析：(1) 小车 A 碰前的速度： m/sm/0 25、B 碰前的总动量为：kgm/skgm/世昌的博客 (2)碰后小车 A、B 的速度： m/sm/0 25m 1m 2)kgm/skgm/s.(3)在误差允许的范围内系统动量守恒答案：见解析 课时作业1某同学用如图所示的装置来验证动量守恒定律图中 P Q 为斜槽， 水平槽实验时先使 a 球从斜槽上某一固定位置 G 由静止 11、开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹关于小球落点的下列说法中正确的是( 如果小球每一次都从同一点无初速释放，重复几次的落点应当是重合的B由于偶然因素存在，重复操作时小球的落点不重合是正常的，但落点应当比较密集C测定 P 点位置时，如果重复 10 次的落点分别为 2、P 3、P 10，则 取 P 2、0 的平均值，即 0)/10D用半径尽量小的圆把 2、P 3、P 10 圈住，这个圆的圆高中物理资源下载平台世昌的博客 ：重复操作时小球的落点不会全重合，但离地应较近确定落点位置的方法是画最小的圆圈定落点，圆心作为落点位置2某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩了的轻质弹簧， 12、如图所示，将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察木块的运动情况，进行必要的测量，验证物体间相互作用时动量守恒(1)该同学还必须有的器材是_(2)需要直接测量的数据是_.(3)用所得数据验证动量守恒的关系式是_解析：这个实验的思路与课本上采用的实验的原理完全相同，也是通过测平抛运动的位移来代替它们作用完毕时的速度答案：(1) 刻度尺、天平(2) 两木块的质量 m1、m 2 和两木块落地点分别到桌子两侧边缘的水平距离 x1、x 2(3)m 2图所示是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球 1 用细线悬挂于 O 点，O 点正下方桌子的边沿有一竖直立柱实验时，调节悬点，使弹性球 1 静止时恰与立柱上的球 2 接触且两球等高将球 1 拉到 A 点，并使高中物理资源下载平台-。