验证动量守恒实验(学生)

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1、1对1个性化辅导星火教育一对一教案教师:夏修理高二学生:上课时间2014年3月22日阶段:基础（）提高（）强化（）课时计划共次课第次课教学课题:验证动量守恒定律教学目标:实验原理与操作步骤教学重难点：重点：实验过程的理解难点：动量守恒定律的理解教学过程考点导航典例分析巩固提高课后作业课后作业教案解读教师反思81对1个性化辅导验证动量守恒【考点导航】一、实验目的：验证动量守恒二、实验器材：两个小球（大小相等，质量不等）；斜槽；重锤线；白纸；复写纸；天平；刻度尺；圆规．三、实验原理：利用图-1的装置验证碰撞中的动量守恒，让一个质量较大的球从斜槽上滚下来，跟放在斜槽末端上的

2、另一个质量较小的球发生碰撞，两球均做平抛运动。由于下落高度相同，从而导致飞行时间相等，我们用它们平抛射程的大小代替其速度。小球的质量可以测出，速度也可间接地知道，如满足动量守恒式m1v1=m1v1＇+m2v2＇，则可验证动量守恒定律．图-1图-2四、实验步骤：1．用天平分别称出两个小球的质量m1和m2；2．按图-2安装好斜槽，注意使其末端切线水平，并在地面适当的位置放上白纸和复写纸，并在白纸上记下重锤线所指的位置O点.3．首先在不放被碰小球的前提下，让入射小球从斜槽上同一位置从静止滚下，重复数次，便可在复写纸上打出多个点，用圆规作出尽可能小的圆，将这些点包括在圆内，则

3、圆心就是不发生碰撞时入射小球的平均位置P点（图-2）；4．将被碰小球放在斜槽末端上，使入射小球与被碰小球能发生正碰；5．让入射小球由某一定高度从静止开始滚下，重复数次，使两球相碰，按照步骤3的办法求出入球落地点的平均位置M和被碰小球落地点的平均位置N；6．过ON在纸上做一条直线，测出OM、OP、ON的长度；7．将数据代入下列公式，验证公式两边数值是否相等（在实验误差允许的范围内）：m1·OP=m1·OM+m2·ON五、注意事项：1．入射球的质量应大于被碰球的质量，且必须保证两球“正碰”。2．测定两球速度的方法，是以它们做平抛运动的水平位移代表相应的速度。3．斜槽末端必

4、须水平，检验方法是将小球放在平轨道上任何位置，看其能否都保持静止状态。4．入射球每次都必须从斜槽上同一位置由静止开始滚下．方法是在斜槽上的适当高度处固定一档板，小球靠着档板后放手释放小球。5．实验过程中，实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变。6．m1·OP=m1·OM+m2·ON式中相同的量取相同的单位即可，不一定要统一为国际制单位。81对1个性化辅导六、误差分析：误差来源于实验操作中，两个小球没有达到水平正碰，一是斜槽不够水平，二是两球球心不在同一水平面上，给实验带来误差．每次静止释放入射小球的释放点越高，两球相碰时作用力就越大，动量守恒的误差就越小．应进行

5、多次碰撞，落点取平均位置来确定，以减小偶然误差．下列一些原因可能使实验产生误差：1．若两球不能正碰，则误差较大；2．斜槽末端若不水平，则得不到准确的平抛运动而造成误差；3．O、P、M、N各点定位不准确带来了误差；4．测量和作图有偏差；5．仪器和实验操作的重复性不好，使得每次做实验时不是统一标准．【典型例题】【例1】如图为实验室中验证动量守恒实验装置示意图（1）若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则（）A．m1>m2r1>r2B．m1>m2r1m2r1＝r2D．m1

6、需的是________________。（填下列对应的字母）A．直尺B．游标卡尺C．天平D．弹簧秤E．秒表（3）设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，P为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式（用m1、m2及图中字母表示）________________成立，即表示碰撞中动量守恒。（4）在实验装置中，若斜槽轨道是光滑的，则可以利用此装置验证小球在斜槽上下滑过程中机械能守恒，这时需要测量的物理量有：小球释放初位置到斜槽末端的高度差h1；小球从斜槽末端做平抛运动的水平移s、竖直高度h2,则所需验证的关系式为：________．【例2】某同学利用打点计时器和气垫导轨做

7、验证动量守恒定律的实验．气垫导轨装置如图1－32(a)所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．图1－32(1)下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终