實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律課件

1、實(shí)驗(yàn)七 實(shí)驗(yàn)探究： 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,1.基礎(chǔ)知識(shí),2.典例剖析,3.跟蹤訓(xùn)練,4.真題演練,1,實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,一、基礎(chǔ)知識(shí),1.基礎(chǔ)知識(shí),實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,1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(dòng)量pm1v1m2v2及碰撞后的動(dòng)量pm1v1m2v2，看碰撞前后動(dòng)量是否守恒 2實(shí)驗(yàn)器材 方案一：氣墊導(dǎo)軌、光電計(jì)時(shí)器、天平、滑塊(兩個(gè))、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)線的擺球(兩套)、鐵架臺(tái)、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(shí)器、紙帶、小車(兩個(gè))、天平、撞針、橡皮泥 方案

2、四：斜槽、小球(兩個(gè))、天平、復(fù)寫紙、白紙等,實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,3實(shí)驗(yàn)步驟 方案一：利用氣墊導(dǎo)軌完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)(如圖所示) (1)測質(zhì)量：用天平測出滑塊質(zhì)量 (2)安裝：正確安裝好氣墊導(dǎo)軌 (3)實(shí)驗(yàn)：接通電源，利用配套的光電計(jì)時(shí)裝置測出兩滑塊各種情況下碰撞前后的速度(改變滑塊的質(zhì)量改變滑塊的初速度大小和方向) (4)驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒,實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,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(gè)等大小球用等長懸線懸掛起來 (3)實(shí)驗(yàn)：一個(gè)小球靜止，拉起另一個(gè)小球，放下時(shí)它們相碰

3、(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(dòng)量守恒,實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,方案三：在光滑桌面上兩車碰撞完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)(如圖所示) (1)測質(zhì)量：用天平測出兩小車的質(zhì)量 (2)安裝：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在光滑長木板的一端，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車的后面，在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥 (3)實(shí)驗(yàn)：接通電源，讓小車A運(yùn)動(dòng)，小車B靜止，兩車碰撞時(shí)撞針插入橡皮泥中，把兩小車連接成一體運(yùn)動(dòng) (4)測速度：通過紙帶上兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離及時(shí)間由vx/t算

4、出速度 (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(dòng)量守恒,實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,方案四：利用斜槽上滾下的小球驗(yàn)證動(dòng)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,并選定質(zhì)量大的小球?yàn)槿肷湫∏? (2)安裝:按照圖所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置.調(diào)整固定斜槽使斜槽底端水平. (3)鋪紙：白紙?jiān)谙?，?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. (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.用圓規(guī)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,實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,5)碰撞找點(diǎn)：把被撞小球放在斜槽末端

5、，每次讓入射小球從斜槽同一高度自由滾下，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 (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m1OPm1OMm2ON，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,實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,4.數(shù)據(jù)處理,實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,5. 注意事項(xiàng),實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,二、典例剖析,2. 典例剖析,實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,熱點(diǎn)1實(shí)驗(yàn)原理與操作,1.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(dòng)

6、量pm1v1m2v2及碰撞后的動(dòng)量 pm1v1m2v2，看碰撞前后動(dòng)量是否守恒 2.實(shí)驗(yàn)方案 方案一：利用氣墊導(dǎo)軌完成一維碰撞實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)器材：氣墊導(dǎo)軌、光電計(jì)時(shí)器、天平、滑塊(兩個(gè))、重 物、彈簧片、細(xì)繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥等,實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,方案二：帶細(xì)線的擺球(兩套)、鐵架臺(tái)、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(shí)器、紙帶、小車(兩個(gè))、天平、撞針、橡皮泥,方案四：斜槽、小球(兩個(gè))、天平、復(fù)寫紙、白紙等,實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,典例1】 某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn),氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲所示,所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)

7、軌、滑塊、彈射架等組成在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔,向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣,壓縮空氣會(huì)從小孔中噴出,使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上,這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差,點(diǎn)擊右框 內(nèi)容放大,實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知，兩滑塊相互作用前質(zhì)量與速度的乘積之和為_kgm/s；兩滑塊相互作用以后質(zhì)量與速度的乘積之和為_kgm/s(保留三位有效數(shù)字,3)試說明(2)問中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是: _,0.620,0.618,1)分清紙帶上所打的點(diǎn)的意思不同.哪段反映滑塊碰前勻速運(yùn)動(dòng)過程?哪段反映碰撞過程?哪段反映碰

8、后滑塊的運(yùn)動(dòng)過程?再根據(jù)公式計(jì)算滑塊的對應(yīng)速度,審題析疑,2)由于紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔有摩擦,使滑塊在滑動(dòng)過程中速度減小.從而總動(dòng)量比碰前減小,紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔有摩擦,轉(zhuǎn) 解析,加速啟動(dòng),碰前勻速狀態(tài),碰后勻速狀態(tài),實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,轉(zhuǎn)原題,實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,用氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)時(shí)，要利用水平儀確定導(dǎo)軌水平 用擺球?qū)嶒?yàn)時(shí),兩靜止小球球心應(yīng)在同一水平線上,且剛好接觸,擺線豎直;將小球拉起后,兩條擺線在同一豎直面內(nèi). 用長木板實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)平衡長木板與滑塊間的摩擦力. 利用斜槽小球碰撞應(yīng)注意: A.斜槽末端的切線必須水平； B.入射小球每次都必須從斜槽同一高度由靜止釋放； C.選

9、質(zhì)量較大的小球作為入射小球； D.實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)桌、斜槽、記錄的白紙位置始終保持不變,實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,熱點(diǎn)2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理,典例2】 如圖，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系 (1)實(shí)驗(yàn)中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通過僅測量_(填選項(xiàng)前的符號),間接地解決這個(gè)問題. A.小球開始釋放高度h B.小球拋出點(diǎn)距地面的高度H C.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程,C,小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)的高度都相同,下落時(shí)間也相同.則vH/t可用平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程來表示,實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,本實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的是m1OMm2ONm1OP，因此只要

10、測量兩個(gè)小球的質(zhì)量m1和m2以及它們的水平射程OM和ON.而要確定水平射程，應(yīng)先分別確定兩個(gè)小球落地的平均落點(diǎn),審題析疑,2)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測量平拋射程OP.然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù) 接下來要完成的必要步驟是_(填選項(xiàng)前的符號) A用天平測量兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2 B測量小球m1開始釋放高度h C測量拋出點(diǎn)距地面的高度H D分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N E測量平拋射程OM、ON,ADE,實(shí)驗(yàn)探究

11、驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,3)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為： _(用(2)中測量的量表示,m1OMm2ONm1OP,4)經(jīng)測定，m145.0 g，m27.5 g，小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如下圖所示碰撞前、后m1的動(dòng)量分別為p1與p1，則p1p1_11；若碰撞結(jié)束時(shí)m2的動(dòng)量為p2,則p1p211_,審題析疑,14,2.9,1.01,轉(zhuǎn)解析,實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,轉(zhuǎn) 原題,實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,三、跟蹤訓(xùn)練,3.跟蹤訓(xùn)練,實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,跟蹤訓(xùn)練】在做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，入射球a的質(zhì)量為m1，被碰球b的質(zhì)量為m2，小球的半徑為r，各小球的落地點(diǎn)如圖 所示，下列關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)的說法正確的是() A入射球與被碰球最好采用大 小相同、質(zhì)量相等的小球 B讓入射球與被碰球連續(xù)10次 相碰，每次都要使入射小球從斜槽上不同的位置滾下 C要驗(yàn)證的表達(dá)式是m1ONm1OMm2OP D要驗(yàn)證的表達(dá)式是m1OPm1OMm2ON E要驗(yàn)證的表達(dá)式是m1(OP2r)m1(OM2r)m2ON,轉(zhuǎn)解析,實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證動(dòng)量