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时间:2018-12-10
《2012届高考物理第一轮复习验证动量守恒定律学案.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、2012届高考物理第一轮复习验证动量守恒定律学案第三时实验:验证动量守恒定律【教学要求】1.了解本实验的原理、器材选择及实验步骤;2.学会处理实验数据以及能解决实验中出现的问题。【知识再现】一、实验原理质量为1、2的两个小球发生正碰,若碰前1运动,2静止,根据动量守恒定律有:_____________。因小球从斜槽上滚下后做_________,由平抛运动知识知,只要小球下落的高度相同,在落地前运动的__________就相同,则小球的水平速度若用飞行时间作时间单位,数值上就等于小球飞出的___________。所以,
2、只要测出小球的____________及两球碰撞前后飞出的_______________,代入公式就可以验证动量守恒定律。二、实验器材斜槽、大小相等不同质量的小球两个、重垂线一条、白纸、复写纸、天平、刻度尺、圆规、三角板。三、实验步骤1.先用________测出两个小球质量1、&nt;2。2.按图安装好实验装置,将斜槽固定在桌边,使斜槽的末端点切线__________,把被碰小球放在斜槽前边的小支柱上,调节实验装置使两小球碰时在同一水平线上,且碰撞瞬间,入射球与被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行,以确保碰后的速度方
3、向水平。A、在地上铺一张白纸,白纸上铺放________;B、在白纸上记下重垂线所指的位置,它表示入射球1碰前的位置;、先不放被碰小球,让入射球从斜槽上同一高度滚下,重复____________,用园规画尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面,________就是入射球不碰时的落点P;D、把被碰球放在小支柱上,让_________从同一高度滚下,使它们发生正碰,重复10次,仿步骤求出入射球落点的____和被碰球落点的___N;E、用刻度尺量出线段、P、N的长度,把两小球的质量和相应的速度数值代入________看是否成
4、立;F、整理器材放回原处。知识点一实验原理验证动量守恒的装置不一定与教材中的一致,考查时经常以其它形式出现,但实验原理应该是相似的。【应用1】(07广东省重点中学月考)气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律,实验装置如图所示,采用的实验步骤如下:a.用天平分别测出滑块A、B的质量A、B;b.调整气垫导轨,使导轨处于水平;.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁
5、定,静止放置在气垫导轨上;d.用刻度尺测出A的左端至板的距离L1;e.按下电钮放开卡销,同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作,当A、B滑块分别碰撞、D挡板时计时结束,记下A,B分别到达、D的运动时间t1和t2.(1)实验中还应测量的物理量是。(2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是,上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因是。导示:(1)B的右端至D板的距离L2(2);测量质量、时间、距离等存在误差,由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差。知识点二数据的测量与处理1.数据测
6、量:(1)用天平测1和2的质量;(2)用刻度尺测量入射小球单独平抛的水平距离和碰后平抛的水平距离,被碰小球被碰后平抛的水平距离。2.数据处理:在本实验中,巧妙地运用了等效代换的方法.即用小球做平抛运动的水平分位移代换平抛初速度,极为方便地代换出小球碰撞前后的速度大小;由于本实验仅限于研究系统在碰撞前后动量的关系,所以在研究时,各物理量的单位不一定要统一使用国际单位制单位。【应用2】(江苏省启东市07届期中测试)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1,半径为r1;被碰小球质量为2,半径为r2,
7、则()A.1>2r1>r2B.1>2r1<r2.1>2r1=r2D.1<2r1=r2(2)为完成此实验,以下所提供的测量工具中必需的是________________。(填下列对应的字母)A.直尺B.游标卡尺.天平D.弹簧秤E.秒表(3)设入射小球的质量为1,被碰小球的质量为2,P为碰前入射小球落点的平均位置,则关系式(用1、2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
8、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:________。导示:(1)(2)A(3)(4)知识点三注意事项与误差分析1.实验注意事项:(1)调整斜槽,使其末端的切线水平;(2)调节小支柱的高度,使入射小球和被碰小球的球心处于同一高度;(3
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