物理第6章 動量和動量守恒定律 實(shí)驗(yàn)7 驗(yàn)證動量守恒定律 新人教版

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1、第 六 章動量和動量守恒定律動量和動量守恒定律實(shí)驗(yàn)七驗(yàn)證動量守恒定律實(shí)驗(yàn)七驗(yàn)證動量守恒定律1 1基 礎(chǔ) 知 識 梳 理基 礎(chǔ) 知 識 梳 理2 2核 心 考 點(diǎn) 突 破核 心 考 點(diǎn) 突 破3 32 2 年 高 考 模 擬年 高 考 模 擬基礎(chǔ)知識梳理基礎(chǔ)知識梳理 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?驗(yàn)證動量守恒定律。 二、實(shí)驗(yàn)原理 在一維碰撞中，測出物體的質(zhì)量m和碰撞前后物體的速度v、v，找出碰撞前的動量pm1v1m2v2及碰撞后的動量pm1v1m2v2，看碰撞前后動量是否守恒。 三、實(shí)驗(yàn)器材 方案一：氣墊導(dǎo)軌、光電計(jì)時器、天平、滑塊(兩個)、重物、彈簧片、細(xì)繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥等。 方案二：帶細(xì)線

2、的擺球(兩套)、鐵架臺、天平、量角器、坐標(biāo)紙、膠布等。 方案三：光滑長木板、打點(diǎn)計(jì)時器、紙帶、小車(兩個)、天平、撞針、橡皮泥。 方案四：斜槽、小球(兩個)、天平、復(fù)寫紙、白紙等。 方案二：利用等長懸線懸掛等大小球完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)(如圖所示) 1測質(zhì)量：用天平測出兩小球的質(zhì)量m1、m2。 2安裝：把兩個等大小球用等長懸線懸掛起來。 3實(shí)驗(yàn)：一個小球靜止，拉起另一個小球，放下時它們相碰。 4測速度：可以測量小球被拉起的角度，從而算出碰撞前對應(yīng)小球的速度，測量碰撞后小球擺起的角度，算出碰撞后對應(yīng)小球的速度。 5改變條件：改變碰撞條件，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。 6驗(yàn)證：一維碰撞中的動量守恒。 方案四：利用斜槽上滾

3、下的小球驗(yàn)證動量守恒定律(如圖所示) 1測質(zhì)量：用天平測出兩小球的質(zhì)量，并選定_的小球?yàn)槿肷湫∏颉?2安裝：按照上圖所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置。調(diào)整固定斜槽使_。 3鋪紙：白紙?jiān)谙拢瑥?fù)寫紙?jiān)谏锨以谶m當(dāng)位置鋪放好。記下重垂線所指的位置O。質(zhì)量大質(zhì)量大 斜槽底端水平斜槽底端水平 4放球找點(diǎn)：不放被撞小球，每次讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下，重復(fù)10次。用_畫盡量小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面。圓心P就是小球落點(diǎn)的平均位置。 5碰撞找點(diǎn)：把被撞小球放在斜槽末端，每次讓入射小球從_滾下，使它們發(fā)生碰撞，重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次。用步驟4的方法，標(biāo)出碰后入射小球落點(diǎn)的平均位置M和被撞小球落點(diǎn)的平均位置N。如圖所示。

4、圓規(guī)圓規(guī) 斜槽同一高度自由斜槽同一高度自由 6驗(yàn)證：連接ON，測量線段OP、OM、ON的長度。將測量數(shù)據(jù)填入表中。最后代入_，看在誤差允許的范圍內(nèi)是否成立。 7結(jié)束：整理好實(shí)驗(yàn)器材放回原處。m1OPm1OMm2ON 2驗(yàn)證的表達(dá)式 方案一、二、三：m1v1m2v2m1v1m2v2。 方案四：m1OPm1OMm2ON 六、注意事項(xiàng) 1前提條件 碰撞的兩物體應(yīng)保證“水平”和“正碰”。 2方案提醒 (1)若利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時，注意利用水平儀確保導(dǎo)軌水平。 (2)若利用擺球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，兩小球靜放時球心應(yīng)在同一水平線上，且剛好接觸，擺線豎直，將小球拉起后，兩條擺線應(yīng)在同一豎直面內(nèi)。 (3

5、)若利用長木板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可在長木板下墊一小木片用以平衡摩擦力。 (4)若利用斜槽小球碰撞應(yīng)注意： 斜槽末端的切線必須水平； 入射小球每次都必須從斜槽同一位置由靜止釋放； 選質(zhì)量較大的小球作為入射小球； 實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)桌、斜槽、記錄的白紙的位置要始終保持不變。核心考點(diǎn)突破核心考點(diǎn)突破教材原型實(shí)驗(yàn) (1)用螺旋測微器測量兩小球的直徑，如圖乙所示，螺旋測微器的讀數(shù)為_ mm。3.700 (2)入射小球每次都應(yīng)從斜槽上的同一位置無初速度釋放，其目的是_。 A為了使入射小球每次都能水平飛出槽口 B為了使入射小球每次都以相同的動量到達(dá)槽口 C為了使入射小球在空中飛行的時間不變 D為了使入射小球每次都能與被

6、碰小球?qū)π呐鲎睟 BD 解析(1)螺旋測微器的主尺部分讀數(shù)為3.5mm，轉(zhuǎn)動部分讀數(shù)為20.00.01mm0.200mm，故螺旋測微器的讀數(shù)為3.5mm0.200mm3.700mm。(2)入射小球每次都應(yīng)從斜槽上的同一位置無初速度釋放，使入射小球每次都以相同的速度到達(dá)槽口，即保證入射小球每次都以相同的動量到達(dá)槽口，故B正確，A、C、D錯誤。 方法總結(jié)： 驗(yàn)證動量守恒定律實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng) (1)前提條件：保證碰撞是一維的，即保證兩物體在碰撞之前沿同一直線運(yùn)動，碰撞之后仍沿這條直線運(yùn)動。(2)利用斜槽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由于斜槽對小球有摩擦力，所以入射小球的質(zhì)量要大于被碰小球的質(zhì)量，即m1m2，防止碰后m1被

7、反向彈回。類題演練類題演練 1 C (3)完成上述實(shí)驗(yàn)后，某實(shí)驗(yàn)小組對上述裝置進(jìn)行了改進(jìn)，如圖乙所示。在水平槽末端與水平地面間放置了一個斜面，斜面的頂點(diǎn)與水平槽等高且無縫連接。使小球1仍從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟1和2的操作，得到兩球落在斜面上的平均落點(diǎn)M、P、N。用刻度尺測量斜面頂點(diǎn)到M、P、N三點(diǎn)的距離分別為l1、l2、l3。則驗(yàn)證兩球碰撞過程中動量守恒的表達(dá)式為_(用所測物理量的字母表示)。驗(yàn)證動量守恒實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新主要是兩種途徑：(1)用新器材實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方式的創(chuàng)新，比如使用氣墊導(dǎo)軌來減少摩擦力對實(shí)驗(yàn)的影響。(2)從實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒嵌冗M(jìn)行創(chuàng)新，因此所有滿足動量守恒定律的模型均可以用來驗(yàn)證動量

8、守恒。實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)新 a和b用細(xì)線連接，中間夾一被壓縮了的輕彈簧，靜止放置在平臺上； 細(xì)線燒斷后，a、b瞬間被彈開，向相反方向運(yùn)動； 記錄滑塊a通過光電門時擋光片的遮光時間t； 滑塊a最終停在C點(diǎn)(圖中未畫出)，用刻度尺測出AC之間的距離sa。 小球b從平臺邊緣飛出后，落在水平地面的B點(diǎn)，用刻度尺測出平臺距水平地面的高度h及平臺邊緣鉛垂線與B點(diǎn)之間的水平距離sb； 改變彈簧壓縮量，進(jìn)行多次測量。類題演練類題演練 2 (1)圖(b)為甲、乙兩同學(xué)用螺旋測微器測遮光板寬度d時所得的不同情景。由該圖可知甲同學(xué)測得的示數(shù)為_mm，乙同學(xué)測得的示數(shù)為_mm。 (2)用測量的物理量表示動量守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為_，被壓縮彈簧開始儲存的彈性勢能Ep_。3.505 3.485