验证动量守恒定律实验.doc

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1、天行健，君子以自强不息；地势坤，君子以厚德载物。编号：28物理一轮复习学案第六周（10.8—10.14）第四课时验证动量守恒定律实验【考纲解读】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．【重点难点】验证动量守恒定律【知识结构】一、验证动量守恒定律实验方案1．方案一实验器材：滑块（带遮光片，2个）、游标卡尺、气垫导轨、光电门、天平、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。实验情境：弹性碰撞（弹簧片、弹性碰撞架）；

2、完全非弹性碰撞（撞针、橡皮泥）。2．方案二实验器材：带细线的摆球（摆球相同，两套）、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。实验情境：弹性碰撞，等质量两球对心正碰发生速度交换。3．方案三实验器材：小车（2个）、长木板（含垫木）、打点计时器、纸带、天平、撞针、橡皮泥、刻度尺等。实验情境：完全非弹性碰撞（撞针、橡皮泥）。4．方案四实验器材：小球（2个）、斜槽、天平、重垂线、复写纸、白纸、刻度尺等。实验情境：一般碰撞或近似的弹性碰撞。5．不同方案的主要区别在于测速度的方法不同：①光电门（或速度传感器）；

3、②测摆角（机械能守恒）；③打点计时器和纸带；④平抛法。还可用频闪法得到等时间间隔的物体位置，从而分析速度。二、验证动量守恒定律实验（方案四）注意事项1．入射球质量m1应大于被碰球质量m2。否则入射球撞击被碰球后会被弹回。2．入射球和被碰球应半径相等，或可通过调节放被碰球的立柱高度使碰撞时球心等高。否则两球的碰撞位置不在球心所在的水平线上，碰后瞬间的速度不水平。3．斜槽末端的切线应水平。否则小球不能水平射出斜槽做平抛运动。4．入射球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放。否则入射球撞击被碰球的速度不相

4、等。5．落点位置确定：围绕10次落点画一个最小的圆将有效落点围在里面，圆心即所求落点。6．水平射程：被碰球放在斜槽末端，则从斜槽末端由重垂线确定水平射程的起点，到落地点的距离为水平射程。7天行健，君子以自强不息；地势坤，君子以厚德载物。编号：28【典型例题】例1.某同学利用气垫导轨上滑块间的碰撞来寻找滑块相互作用过程中的“不变量”，实验装置如图所示，实验过程如下（“+”、“–”表示速度方向）：（1）实验1：使m1=m2=0.25kg，让运动的m1碰静止的m2，碰后两滑块分开，记录数据如表1。碰前

5、碰后滑块m1滑块m2滑块m1滑块m2速度v（m·s–1）+0.11000+0.108根据实验数据可知，在误差允许范围内：碰前滑块的速度________（填“等于”或“不等于”）碰后滑块的速度；碰前滑块的动能________（填“等于”或“不等于”）碰后滑块的动能；碰前滑块的质量与速度的乘积________（填“等于”或“不等于”）碰后滑块的质量与速度的乘积。（2）实验2：使m1=m2=0.25kg，让运动的m1碰静止的m2，碰后两滑块一起运动，记录数据如表2。碰前碰后滑块m1滑块m2滑块m1滑块

6、m2速度v（m·s–1）+0.1400+0.069+0.069根据实验数据可知，在误差允许范围内：碰前滑块的速度________（填“等于”或“不等于”）碰后滑块速度的矢量和；碰前滑块的动能________（填“等于”或“不等于”）碰后滑块动能的和；碰前滑块的质量与速度的乘积________（填“等于”或“不等于”）碰后滑块质量与速度乘积的矢量和。（3）实验3：使2m1=m2=0.5kg，让运动的m1碰静止的m2，碰后两滑块分开，记录数据如表3。碰前碰后滑块m1滑块m2滑块m1滑块m2速度v（m

7、·s–1）+0.1200–0.024+0.070根据实验数据可知，在误差允许范围内：碰前滑块的速度________（填“等于”或“不等于”）碰后滑块速度的矢量和；碰前滑块的动能________（填“等于”或“不等于”）碰后滑块动能的和；碰前滑块的质量与速度的乘积________（填“等于”或“不等于”）碰后滑块质量与速度乘积的矢量和。（4）综上，滑块相互作用过程中的不变量可能为________________________。例2.某同学设计了一个用打点计时器做“验证动量守恒定律”的实验：在小车

8、A7天行健，君子以自强不息；地势坤，君子以厚德载物。编号：28的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动。他设计的具体装置如图所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力。（1）若实验得到的纸带如图所示，并测得各计数点间距，则应选________段来计算A的碰撞前速度v0；应选_________段来计算A和B碰后的共同速度v。（2）实验中测得小车A的质量mA=0.40kg，小车B的质量m