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

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1、第 六 章動(dòng)量和動(dòng)量守恒定律動(dòng)量和動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)七驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)七驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律1 1基 礎(chǔ) 知 識(shí) 梳 理基 礎(chǔ) 知 識(shí) 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(shí)梳理基礎(chǔ)知識(shí)梳理 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。 二、實(shí)驗(yàn)原理 在一維碰撞中,測(cè)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。 三、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(xiàn)

2、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(zhǎng)木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、小車(chē)(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(xiě)紙、白紙等。 方案二:利用等長(zhǎng)懸線(xiàn)懸掛等大小球完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)(如圖所示) 1測(cè)質(zhì)量:用天平測(cè)出兩小球的質(zhì)量m1、m2。 2安裝:把兩個(gè)等大小球用等長(zhǎng)懸線(xiàn)懸掛起來(lái)。 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。 4測(cè)速度:可以測(cè)量小球被拉起的角度,從而算出碰撞前對(duì)應(yīng)小球的速度,測(cè)量碰撞后小球擺起的角度,算出碰撞后對(duì)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。 方案四:利用斜槽上滾

3、下的小球驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律(如圖所示) 1測(cè)質(zhì)量:用天平測(cè)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?,?fù)寫(xiě)紙?jiān)谏锨以谶m當(dāng)位置鋪放好。記下重垂線(xiàn)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(huà)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(cè)量線(xiàn)段OP、OM、ON的長(zhǎng)度。將測(cè)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(shí),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(shí)球心應(yīng)在同一水平線(xiàn)上,且剛好接觸,擺線(xiàn)豎直,將小球拉起后,兩條擺線(xiàn)應(yīng)在同一豎直面內(nèi)。 (3

5、)若利用長(zhǎng)木板進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可在長(zhǎng)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(xiàn)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(guò)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(cè)微器測(cè)量?jī)尚∏虻闹睆?,如圖乙所示,螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為_(kāi) mm。3.700 (2)入射小球每次都應(yīng)從斜槽上的同一位置無(wú)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(dòng)量到達(dá)槽口 C為了使入射小球在空中飛行的時(shí)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(cè)微器的主尺部分讀數(shù)為3.5mm,轉(zhuǎn)動(dòng)部分讀數(shù)為20.00.01mm0.200mm,故螺旋測(cè)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(wú)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(dòng)量到達(dá)槽口,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。 方法總結(jié): 驗(yàn)證動(dòng)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(xiàn)運(yùn)動(dòng),碰撞之后仍沿這條直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(2)利用斜槽進(jìn)行實(shí)驗(yàn),由于斜槽對(duì)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(lèi)題演練類(lèi)題演練 1 C (3)完成上述實(shí)驗(yàn)后,某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)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(gè)斜面,斜面的頂點(diǎn)與水平槽等高且無(wú)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(cè)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(guò)程中動(dòng)量守恒的表達(dá)式為_(kāi)(用所測(cè)物理量的字母表示)。驗(yàn)證動(dòng)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(lái)減少摩擦力對(duì)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(mǎn)足動(dòng)量守恒定律的模型均可以用來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量

8、守恒。實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)新 a和b用細(xì)線(xiàn)連接,中間夾一被壓縮了的輕彈簧,靜止放置在平臺(tái)上; 細(xì)線(xiàn)燒斷后,a、b瞬間被彈開(kāi),向相反方向運(yùn)動(dòng); 記錄滑塊a通過(guò)光電門(mén)時(shí)擋光片的遮光時(shí)間t; 滑塊a最終停在C點(diǎn)(圖中未畫(huà)出),用刻度尺測(cè)出AC之間的距離sa。 小球b從平臺(tái)邊緣飛出后,落在水平地面的B點(diǎn),用刻度尺測(cè)出平臺(tái)距水平地面的高度h及平臺(tái)邊緣鉛垂線(xiàn)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(cè)量。類(lèi)題演練類(lèi)題演練 2 (1)圖(b)為甲、乙兩同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)遮光板寬度d時(shí)所得的不同情景。由該圖可知甲同學(xué)測(cè)得的示數(shù)為_(kāi)mm,乙同學(xué)測(cè)得的示數(shù)為_(kāi)mm。 (2)用測(cè)量的物理量表示動(dòng)量守恒,應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系式為_(kāi),被壓縮彈簧開(kāi)始儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能Ep_。3.505 3.485

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