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《高考物理一轮复习课件：第十四章实验十六 验证动量守恒定律》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、实验十六 验证动量守恒定律第十四章 动量守恒研究知识要点归纳实验目的验证碰撞中的动量守恒.实验原理质量为m1和m2的两个小球发生正碰,若碰前m1运动,m2静止,根据动量守恒定律应有：m1v1＝m1v′1＋m2v′2.因小球从斜槽上滚下后做平抛运动,由平抛运动知识可知,只要小球下落的高度相同,在落地前运动的时间就相同,则小球的水平速度若用飞行时间作单位,图14－2－1实验器材斜槽、大小相等质量不同的小钢球两个、重垂线一条、白纸、复写纸、天平一台、刻度尺、圆规、三角板.过程分析导引实验步骤1.用天平测出两小球的质量,并选定
2、质量大的小球为入射小球.2.按照图14－2－2所示安装实验装置.调整固定斜槽.调整时应使斜槽末端水平.图14－2－23.白纸在下,复写纸在上且在适当位置铺放好.记下重垂线所指的位置O.4.不放被碰小球,让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下,重复10次,用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面.圆心P就是小球落点的平均位置.5.把被碰小球放在槽口上,让入射小球从斜槽同一高度自由滚下,使它们发生碰撞,重复实验10次,用步骤4的方法,标出碰后入射小球落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N,如图14－2－3所示.图14
3、－2－3注意事项1.斜槽轨道末端的切线必须水平.判断是否水平的方法是将小球放在斜槽轨道平直部分任一位置,若小球均能保持静止,则表明斜槽末端已水平.2.入射小球每次都必须从斜槽轨道同一位置由静止释放,可在斜槽适当高度处固定一挡板,使小球靠着挡板,然后释放小球.3.入射小球的质量应大于被碰小球的质量.4.实验过程中确保实验桌、斜槽、记录用的白纸的位置要始终保持不变.5.在计算时一定要注意m1、m2与OP、OM和ON的对应关系.6.应尽可能的在斜槽较高的地方由静止释放入射小球.误差分析1.小球落点位置的确定是否准确是产生误差
4、的一个原因,因此在确定落点位置时,应严格按步骤中的4、5去做.2.入射小球每次是否从同一高度无初速度滑下是产生误差的另一原因.实验典例探究题型1实验基本操作及步骤的考查如图14－2－4所示为“验证动量守恒定律”实验装置示意图.图14－2－4例1(1)入射小球1与被碰小球2直径相同,它们的质量相比较,应是m1____m2.(2)为了保证小球做平抛运动,必须调整斜槽使______________________.(3)实验步骤如下：A.在地面上依次铺白纸和复写纸.B.确定重锤对应点O.上述步骤不完善及错误之处有：①____
5、___________________________________________________________.②______________________________________________________________.【规律总结】本题主要考查学生对实验步骤的掌握情况和误差分析能力,认真理解实验过程,是解决此题的关键.题型2实验数据处理及误差分析用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律,实验装置示意图如图14－2－5所示,斜槽与水平槽圆滑连接.实验时先不放B球,使A球从斜槽上某一固定点
6、C由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.再把B球静置于水平槽前端边缘处,例2让A球仍从C处由静止滚下,A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹.记录纸上的O点是重垂线所指的位置,若测得各落点痕迹到O点的距离：OM＝2.68cm,OP＝8.62cm,ON＝11.50cm,并知A、B两球的质量比为2∶1,则未放B球时A球落地点是记录纸上的__________点,【解析】M、N分别是碰后A、B两球的落点位置,P是碰前A球的落点位置,碰前系统总动量可等效表示为p＝mA·OP,碰后总动量可等效表示为p′＝mA·O
7、M＋mB·ON,【答案】P2题型3创新实验图14－2－6气垫导轨(如图14－2－6)工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,例3大大减小了滑块运动时的阻力.为了验证动量守恒定律,在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块,每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连,两个打点计时器所用电源的频率均为b.气垫导轨正常工作后,接通两个打点计时器的电源,并让两滑块以不同的速度相向运动,两滑块相碰后粘在一起继续运动.图14－2－7为某次实验打出的点迹清晰的纸带
8、的一部分,在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带,用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3.若题中各物理量的单位均为国际单位,那么,碰撞前两滑块的动量大小分别为________、______,两滑块的总动量大小为________;碰撞后两滑块的总动量大小为________.重复上述实验,多做几次.若碰撞前、后两滑块的总动量在实验
