【三维设计】高三物理备考复习 第六章 实验七 验证动量守恒定律课件 新人教版（广东专版） .ppt

实验理论必备 第六章 课下知能提升 实验七 命题热点例析 图实 7 1 三 实验器材斜槽 大小相等质量不同的小球两个 重垂线一条 白纸 复写纸 天平 刻度尺 圆规 三角板 四 实验步骤 1 用天平测出两个小球的质量m1 m2 选质量大的作为入射小球 2 按图实 7 2所示安装好实验装置 使斜槽的末端点切线水平 图实 7 2 3 在地上铺一张白纸 白纸上铺放复写纸 当小球落在复写纸上时 便在白纸上留下了小球落地的痕迹 4 在白纸上记下重垂线所指的位置o 5 先不放上被碰小球 让入射小球从斜槽上同一高度滚下 重复10次 用尽可能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 五 注意事项 1 本实验中两个小球质量不同 一定将质量大的作入射小球 质量小的作被碰小球 如果用质量小的与质量大的相碰 则质量小的球可能反弹 这样就不能准确测定入射小球碰后的速度 2 该实验要确保斜槽末端水平 检验是否水平的方法是 将小球轻轻放在斜槽末端的水平部分的任一位置 若小球均能保持静止 则表明斜槽末端已水平 3 保证入射小球每次必须从斜槽轨道同一位置由静止释放 且尽可能的让小球的释放点高些 4 实验过程中要确保实验桌 斜槽及白纸的位置始终不变 5 在计算时一定要注意m1 m2和op om on的对应关系 六 误差分析实验中发现碰撞后系统 m1 m2 水平方向的总动量小于碰撞前系统水平方向的总动量 误差主要来源于 1 难做到准确的正碰 则误差较大 斜槽末端若不水平 则得不到准确的平抛运动而造成误差 2 o p m n各点定位不准确 测量和作图有偏差 七 实验改进1 改进方案 1 实验器材 气垫导轨 光电计时器 两辆已知质量相同的小车 弹簧 细线 砝码 双面胶 2 实验步骤 调整导轨使之处于水平状态 并使光电计时器系统正常工作 导轨上一小车静止 用另一小车与其碰撞 观察两小车的速度变化 如图实 7 3所示 将两小车用压缩的弹簧连接在一起烧断细线 观察两小车的运动速度 图实 7 3 在一小车上贴上双面胶 用另一小车碰撞它 使两小车随后粘在一起运动 观察小车碰撞前 后速度的变化 改变其中某一小车的质量 重复以上步骤 对两小车组成的系统 分析以上几种情况下碰撞前后系统动量是否保持不变 2 实验评价改进后能进一步减小实验误差 且能够验证不同运动状态下的碰撞规律 但对实验器材的要求较高 普及难度较大 例1 某同学用图实 7 4甲所示装置通过半径相同的a b两球的碰撞来验证动量守恒定律 图中pq是斜槽 qr为水平槽 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 重复上述操作10次 得到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球仍从位置g由静止开始滚下 和b球碰撞后 a b球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹 重复这种操作10次 图实 7 4甲中o点是水平槽末端r在记录纸上的垂直投影点 b球落点痕迹如图实 7 4乙所示 其中米尺水平放置 且平行于g r o所在的平面 米尺的零点与o点对齐 图实 7 4 1 碰撞后b球的水平射程应取为 cm 2 在以下选项中 哪些是本次实验必须进行的测量 填选项号 a 水平槽上未放b球时 测量a球落点位置到o点的距离b a球与b球碰撞后 测量a球落点位置到o点的距离c 测量a球或b球的直径d 测量a球与b球的质量 或两球质量之比 e 测量g点相对于水平槽面的高度 解析 1 用最小的圆将所有点圈在里面 圆心位置即为落点平均位置 找准平均位置 读数时应在刻度尺的最小刻度后面再估读一位 读数为64 7cm 2 以平抛时间为时间单位 则平抛的水平距离在数值上等于平抛初速度 设a未碰b 平抛水平位移为sa a b相碰后 a b两球的水平位移分别为sa sb a b质量分别为ma mb 则碰前a的动量可写成masa 碰后a b总动量为masa mbsb 要验证动量是否守恒 即验证以上两动量是否相等 所以该实验应测量的物理量有ma mb sa sa sb 答案 1 64 7 从64 2cm到65 2cm的范围内都正确 2 abd 例2 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验 在小车a的前端粘有橡皮泥 推动小车a使之做匀速运动 然后与原来静止在前方的小车b相碰并粘合成一体 继续做匀速运动 他设计的具体装置如图实 7 5甲所示 在小车a后连着纸带 电磁打点计时器电源频率为50hz 长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力 图实 7 5 1 若已测得打点纸带如图实 7 5乙所示 并测得各计数点间距 已标在图上 a为运动起始的第一点 则应选 段来计算a的碰前速度 应选 段来计算a和b碰后的共同速度 以上两空填 ab 或 bc 或