高考物理复习实验7验证动量守恒定律市赛课公开课一等奖省课获奖课件

试验七验证动量守恒定律1/41方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞试验(如图1所表示)图12/411．测质量：用______测出滑块质量。2．安装：正确安装好气垫导轨。3．试验：接通电源，利用配套光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后______

(①改变滑块质量。②改变滑块初速度大小和方向)。4．验证：一维碰撞中动量守恒。天平速度3/41方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞试验(如图2 所表示)1．测质量：用天平测出两小球质量m1、m2。2．安装：把两个等大小球用等长悬线悬挂起来。3．试验：一个小球______，拉起另一个小球，放下时它们______。图2静止相碰4/414．测速度：能够测量小球被拉起角度，从而算出碰撞前对

应小球速度，测量碰撞后小球摆起角度，算出碰撞后对应小球_______。5．改变条件：改变碰撞条件，重复试验。6．验证：一维碰撞中动量守恒。速度5/41方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞试验(如图3所表示)图31．测质量：用天平测出两______质量。2．安装：将打点计时器固定在光滑长木板一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车后面，在两小车碰撞端分别装上撞针和橡皮泥。小车6/413．试验：接通______，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：经过纸带上两计数点间_______及时间由v＝____算出速度。5．改变条件：改变碰撞条件，重复试验。6．验证：一维碰撞中动量守恒。电源距离7/41方案四：利用斜槽上滚下小球验证动量守恒定律(如图4所表示)图48/411．测质量：用天平测出两小球质量，并选定质量大小球为入射小球。2．安装：按照图4所表示安装试验装置。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。记下重垂线所指位置O。4．放球找点：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。用圆规画尽可能小圆把全部小球落点圈在里面。圆心P就是小球落点平均位置。9/415．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同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复试验10次。用步骤4方法，标出碰后入射小球落点平均位置M和被撞小球落点平均位置N。如图5所表示。图510/416．验证：连接ON，测量线段OP、OM、ON长度。将测量数据填入表中，最终代入m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，看在误差允许范围内是否成立。11/41误差分析(1)系统误差：主要起源于装置本身是否符合要求。①碰撞是否为一维碰撞。②试验是否满足动量守恒条件，如气垫导轨是否水平等。(2)偶然误差：主要起源于质量m和速度v测量。12/41试验注意事项(1)碰撞两物体应确保“水平”和“正碰”。(2)若利用气垫导轨进行试验，调整气垫导轨时，注意利用水平仪确保导轨水平。(3)若利用摆球进行试验，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平面内。(4)若利用长木板进行试验，可在长木板下垫一个小木片以平衡摩擦力。(5)若利用斜槽进行试验，入射球质量m1要大于被碰球质量m2，即m1>m2，预防碰后m1被反弹，且两球半径r1＝r2＝r。13/41热点一试验原理与试验操作1．(多项选择)如图6在利用悬线悬挂等大小球进行验证动量守恒定律试验中，以下说法正确是(

)图614/41A．悬挂两球线长度要适当，且等长B．由静止释放小球方便较准确地计算小球碰前速度C．两小球必须都是刚性球，且质量相同D．两小球碰后能够粘合在一起共同运动15/41答案ABD16/412．某同学用如图7所表示装置做验证动量守恒定律试验。先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上统计纸上留下压痕，重复10次；再把一样大小b球放在斜槽轨道末水平段最右端上，让a球仍从固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在统计纸不一样位置处，重复10次。图717/4118/41(2)放上被碰小球b，两球(ma>mb)相碰后，小球a、b落地点依次是图中水平面上________点和________点。(3)某同学在做试验时，测量了过程中各个物理量，利用上述数据验证碰撞中动量守恒，那么判断依据是看__________和__________在误差允许范围内是否相等。19/4120/4121/41热点二数据处理及分析3．[·新课标全国卷Ⅱ，35(2)]现利用图8(a)所表示装置验证动量守恒定律。在图(a)中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器(图中未画出)纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器(未完全画出)能够统计遮光片经过光电门时间。(a)22/41试验测得滑块A质量m1＝0.310kg，滑块B质量m2＝0.108kg，遮光片宽度d＝1.00cm；打点计时器所用交流电频率f＝50.0Hz。将光电门固定在滑块B右侧，开启打点计时器，给滑块A一向右初速度，使它与B相碰。碰后光电计时器显示时间为ΔtB＝3.500ms，碰撞前后打出纸带如图(b)所表示。(b)图8

23/4124/4125/41答案看法析26/41热点三试验拓展与创新4．如图9是用来验证动量守恒试验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点下方桌子边缘有一竖直立柱。试验时，调整悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上球2右端接触且两球等高。将球1拉到A点，并使之静止，同时把球2放在立柱上，释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞，碰后球1向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上C点．测出相关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒。现已测出A点离水平桌面距离为a、B点离水平桌面距离为b、C点与桌子边缘间水平距离为c。另外：27/41(1)还需要测量量是__________、__________和__________。(2)依据测量数据，该试验中动量守恒表示式为__________。(忽略小球大小)图928/41解析(1)要验证动量守恒必须知道两球碰撞前后动量改变，依据弹性球1碰撞前后高度a和b，由机械能守恒能够求出碰撞前后速度，故只要再测量弹性球1质量m1，就能求出弹性球1动量改变；依据平抛运动规律只要测出立柱高h和桌面离水平地面高度H就能够求出弹性球2碰撞前后速度改变，故只要测量弹性球2质量和立柱高A、桌面离水平地面高度H就能求出弹性球2动量改变。29/4130/411．气垫导轨是惯用一个试验仪器，它是利用气泵使带孔导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上运动可视为没有摩擦，我们能够用带竖直挡板C和D气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律，试验装置如图10所表示，采取试验步骤以下：图1031/41a．松开手同时，统计滑块A、B运动时间计时器开始工作，当A、B滑块分别碰到C、D挡板时计时器结束计时，分别记下A、B抵达C、D运动时间t1和t2。b．在A、B间水平放入一个轻弹簧，用手压住A、B使弹簧压缩，放置在气垫导轨上，并让它静止在某个位置。c．给导轨送气，调整气垫导轨，使导轨处于水平。d．用刻度尺测出A左端至C板距离l1，B右端至D板距离l2。32/41(1)试验步骤正确次序是__________。(2)试验中还需要测量仪器是__________，还需要测量物理量是__________。(3)利用上述测量试验数据，验证动量守恒定律表示式是__________。33/4134/412．用如图11甲所表示装置经过半径相同A、B两球碰撞来验证动量守恒定律，试验时先使质量为mAA球从斜槽上某一固定点G由静止开始滚下，落到位于水平地面统计纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，把质量为mBB球放在水平槽上靠近槽末端地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在统计纸上留下各自落点痕迹，重复这种操作10次，得到了如图乙所表示三个落地处。35/41图1136/41(1)请在图乙中读出OP＝__________cm。(2)由乙图能够判断出R是__________球落地点，Q是__________球落地点。(3)为了验证碰撞前后动量守恒，该同学只需验证表示式______________________。解析(1)由图可知OP约为17.5cm，(2)Q是A球碰前落点，P是A球碰后落点，R是B球落点。(3)因为各球运动时间相等，所以碰后速度能够用水平位移来代替，需要验证表示式为mAOQ＝mAOP＋mBOR。答案(1)17.5

(2)B

A

(3)mAOQ＝mAOP＋mBOR37/413．如图12甲所表示，是气垫导轨上两个滑块照片，中间是滑块A