验证动量守恒教学设计长沙大学附属中学刘文姬

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1、验证动量守恒教学设计长沙大学附属中学刘文姬一、考情解读：1.会用实验装置测速度或用其他物理量表示物体的速度大小.2.验证在系统不受外力的作用下，系统内物体相互作用时总动量守恒．二、重点知识梳理：基本实验要求：1．实验原理：正碰，测出物体的质量m和碰撞前、后物体的速度v、v′，算出碰撞前的动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前后动量是否守恒2．实验器材斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸等．3．实验步骤(1)用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球．(2)按照实验原理图甲安装实验

2、装置．调整、固定斜槽使斜槽底端水平．(3)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)不放被撞小球，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小球所有的落点都圈在里面．圆心P就是小球落点的平均位置．(5)把被撞小球放在斜槽末端，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和被撞小球落点的平均位置N.如实验原理图乙所示．(6)连接ON，测量线段OP、OM、ON的长度．将测量数据填入表中．最后代入m1＝m1

3、＋m2，看在误差允许的范围内是否成立．三、规律方法总结1．数据处理验证表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′2．注意事项(1)前提条件保证碰撞是一维的，即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿这条直线运动．(2)利用斜槽进行实验，入射球质量要大于被碰球质量，即m1>m2，防止碰后m1被反弹．四、、高频考点突破1、高频考点一　实验原理与实验操作例1．关于“验证动量守恒定律”的实验，请完成下列的三个问题：（1）如图所示，在做“验证动量守恒定律”的实验时，实验必须要求满足的条件是：______A．斜槽轨道必须是光滑

4、的B．斜槽轨道末端的切线是水平的C．入射球每次都要从同一高度由静止滚下D．若入射小球质量为m1，被碰小球质量为m2，则m1＞m2（2）利用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上的S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量出平抛的射程OP．然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上的S位置由静止释放，与小球m2相碰，并且多次重复．接下来要完成的必要步骤是______．（填选项前的符号）A

5、．用天平测量两个小球的质量m1、m2；B．测量小球m1开始释放高度h；C．测量抛出点距地面的高度H；D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N；测量平抛射程OM，ON．（3）若两个小球相碰前后的动量守恒，其表达式可以表示为_．[利用（2）中所测量的物理量表示]；例1．若碰撞是弹性的碰撞，那么还应该满足的表达式应该为_．[利用（2）中所测量的物理量表示]．2、高频考点二　实验数据处理[2014·全国新课标Ⅱ，35(2)]现利用图6所示的装置验证动量守恒定律。在图中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打

6、点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间。实验测得滑块A的质量m1＝0.310kg，滑块B的质量m2＝0.108kg，遮光片的宽度d＝1.00cm；打点计时器所用交流电的频率f＝50.0Hz。将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它与B相碰。碰后光电计时器显示的时间为ΔtB＝3.500ms，碰撞前后打出的纸带如图7所示。图7若实验允许的相对误差绝对值(

7、

8、×100%)最大为5%，本实验是否在误差范围内验证了动

9、量守恒定律？写出运算过程。3、高频考点三　实验拓展与创新