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1、基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 实验实验 验证动验证动 量守恒定律 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 1实验实验 目的 验证动验证动 量守恒定律 2实验实验 原理 在一维维碰撞中，测测出物体的质质量m和碰撞前后物体的速度 v、v，找出碰撞前的动动量pm1v1m2v2及碰撞后的 动动量pm1v1m2v2，看碰撞前后动动量是否守恒 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 3实验实验 器材 方案一：气垫导轨垫导轨 、光电计时电计时 器、天平、滑块块(两个)、 重物、弹弹簧片、细绳细绳 、弹弹性碰撞架、胶布、撞针针、橡皮 泥等 方案二：带细线带细线 的摆摆球(两套)、铁铁架台、天平、量角
2、器、 坐标纸标纸 、胶布等 方案三：光滑长长木板、打点计时计时 器、纸带纸带 、小车车(两个) 、天平、撞针针、橡皮泥 方案四：斜槽、小球(两个)、天平、复写纸纸、白纸纸等 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 4实验实验 步骤骤 方案一：利用气垫导轨垫导轨 完成一维维碰撞实验实验 (如图图1所示) 图1 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 (1)测质测质 量：用天平测测出滑块质块质 量 (2)安装：正确安装好气垫导轨垫导轨 (3)实验实验 ：接通电电源，利用配套的光电计时电计时 装置测测出两滑块块 各种情况下碰撞前后的速度(改变变滑块块的质质量改变变滑 块块的初速度大小和方向) (4)
3、验证验证 ：一维维碰撞中的动动量守恒 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 方案二：利用等长悬线悬长悬线悬 挂等大小球完成一维维碰撞实验实验 (如 图图2所示) (1)测质测质 量：用天平测测出两小球的质质量m1、m2. (2)安装：把两个等大小球用等长悬线悬长悬线悬 挂起来 (3)实验实验 ：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时时它们们相 碰 图2 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 (4)测测速度：可以测测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前 对应对应 小球的速度，测测量碰撞后小球摆摆起的角度，算出碰撞 后对应对应 小球的速度 (5)改变变条件：改变变碰撞条件，重复实验实验 (6)验证
4、验证 ：一维维碰撞中的动动量守恒 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 方案三：在光滑桌面上两车车碰撞完成一维维碰撞实验实验 (如图图3 所示) 图3 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 (1)测质测质 量：用天平测测出两小车车的质质量 (2)安装：将打点计时计时 器固定在光滑长长木板的一端，把纸带纸带 穿过过打点计时计时 器，连连在小车车的后面，在两小车车的碰撞端分 别别装上撞针针和橡皮泥 (3)实验实验 ：接通电电源，让让小车车A运动动，小车车B静止，两车车碰 撞时时撞针针插入橡皮泥中，把两小车连车连 接成一体运动动 (4)测测速度：通过纸带过纸带 上两计计数点间间的距离及时间时间
5、由v算 出速度 (5)改变变条件：改变变碰撞条件，重复实验实验 (6)验证验证 ：一维维碰撞中的动动量守恒 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 方案四：利用斜槽上滚滚下的小球验证动验证动 量守恒定律(如图图4 所示) 图4 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 (1)测质测质 量：用天平测测出两小球的质质量，并选选定质质量大的小 球为为入射小球 (2)安装：按照图图4所示安装实验实验 装置调调整固定斜槽使斜槽 底端水平 (3)铺纸铺纸 ：白纸纸在下，复写纸纸在上且在适当位置铺铺放好记记 下重垂线线所指的位置O. (4)放球找点：不放被撞小球，每次让让入射小球从斜槽上某固 定高度处处自由滚
6、滚下，重复10次用圆规圆规 画尽量小的圆圆把所 有的小球落点圈在里面圆圆心P就是小球落点的平均位置 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 (5)碰撞找点：把被撞小球放在斜槽末端，每次让让入射小球从 斜槽同一高度自由滚滚下，使它们发们发 生碰撞，重复实验实验 10次 用步骤骤4的方法，标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.如图图5所示 图5 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 (6)验证验证 ：连连接ON，测测量线线段OP、OM、ON的长长度将测测 量数据填入表中最后代入m1OPm1OMm2ON，看在 误误差允许许的范围围内是否成立 (7)结结束：整理好实验实验
7、器材放回原处处 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 6注意事项项 (1)前提条件 碰撞的两物体应应保证证“水平”和“正碰” (2)方案提醒 若利用气垫导轨进垫导轨进 行实验实验 ，调调整气垫导轨时垫导轨时 ，注意利 用水平仪仪确保导轨导轨 水平 若利用摆摆球进进行实验实验 ，两小球静放时时球心应应在同一水 平线线上，且刚刚好接触，摆线竖摆线竖 直，将小球拉起后，两条 摆线应摆线应 在同一竖竖直面内 若利用长长木板进进行实验实验 ，可在长长木板下垫垫一小木片用 以平衡摩擦力 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦
8、 若利用斜槽小球碰撞应应注意： a斜槽末端的切线线必须须水平； b入射小球每次都必须须从斜槽同一高度由静止释释放； c选质选质 量较较大的小球作为为入射小球； d实验过实验过 程中实验实验 桌、斜槽、记录记录 的白纸纸的位置要始终终 保持不变变 (3)探究结论结论 寻寻找的不变变量必须须在各种碰撞情况下都不改变变 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 热热点一 实验实验 原理与操作 【典例1】 某同学利用打点计时计时 器和气垫导轨垫导轨 做“探究碰撞 中的不变变量”的实验实验 ，气垫导轨垫导轨 装置如图图6甲所示，所用 的气垫导轨垫导轨 装置由导轨导轨 、滑块块、弹弹射架等组组成在空腔 导轨
9、导轨 的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导导 轨轨空腔内不断通入压缩压缩 空气，压缩压缩 空气会从小孔中喷喷出 ，使滑块稳块稳 定地漂浮在导轨导轨 上，这样这样 就大大减小了因滑 块块和导轨导轨 之间间的摩擦而引起的误误差 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 图6 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 (1)下面是实验实验 的主要步骤骤： 安装好气垫导轨垫导轨 ，调节调节 气垫导轨垫导轨 的调节调节 旋钮钮，使导轨导轨 水 平； 向气垫导轨垫导轨 通入压缩压缩 空气； 把打点计时计时 器固定在紧紧靠气垫导轨垫导轨 左端弹弹射架的外侧侧， 将纸带纸带 穿过过打点计时计时 器和弹弹射
10、架并固定在滑块块1的左端， 调节调节 打点计时计时 器的高度，直至滑块块拖着纸带纸带 移动时动时 ，纸带纸带 始终终在水平方向； 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 使滑块块1挤压导轨挤压导轨 左端弹弹射架上的橡皮绳绳； 把滑块块2放在气垫导轨垫导轨 的中间间； 先_，然后_，让让滑块带动纸带块带动纸带 一起运 动动； 取下纸带纸带 ，重复步骤骤，选选出较较理想的纸带纸带 如图图乙 所示； 测测得滑块块1(包括撞针针)的质质量为为310 g，滑块块2(包括橡皮泥 )的质质量为为205 g；试试着完善实验实验 步骤骤的内容 (2)已知打点计时计时 器每隔0.02 s打一个点，计计算可知，两滑
11、 块块相互作用前质质量与速度的乘积积之和为为 _kgm/s；两滑块块相互作用以后质质量与速度的 乘积积之和为为_kgm/s(保留三位有效数字) 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 (3)试说试说 明(2)问问中两结结果不完全相等的主要原因是 _ _. 答案 (1)接通打点计时计时 器的电电源 放开滑块块1 (2)0.620 0.618 (3)纸带纸带 与打点计时计时 器的限位孔有摩擦 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 【跟踪短训训】 1气垫导轨垫导轨 是常用的一种实验仪实验仪 器，它是利用气泵泵使带带 孔的导轨导轨 与滑块块之间间形成气垫垫，使滑块悬块悬 浮在导轨导轨 上， 滑块块在
12、导轨导轨 上的运动动可视为视为 没有摩擦我们们可以用带竖带竖 直挡挡板C和D的气垫导轨垫导轨 和滑块块A和B来验证动验证动 量守恒定 律，实验实验 装置如图图7所示(弹弹簧的长长度忽略不计计)，采用的 实验实验 步骤骤如下： 图7 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 a用天平分别测别测 出滑块块A、B的质质量mA、mB； b调调整气垫导轨垫导轨 ，使导轨处导轨处 于水平状态态； c在A和B间间放入一个被压缩压缩 的轻弹轻弹 簧，用电动电动 卡锁锁锁锁 定 ，静止放置在气垫导轨垫导轨 上； d用刻度尺测测出A的左端至C板的距离L1； e按下电钮电钮 放开卡锁锁，同时时使分别记录别记录 滑块块
13、A、B运动时动时 间间的计时计时 器开始工作当A、B滑块块分别别碰撞C、D挡挡板时时 停止计时计时 ，记记下A、B分别别到达C、D的运动时间动时间 t1和t2. 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 (1)实验实验 中还应测还应测 量的物理量是_. (2)利用上述测测量的物理量，验证动验证动 量守恒定律的表达式是 _ _ (3)利用上述物理量写出被压缩弹压缩弹 簧的弹弹性势势能大小的表达 式为为 _ _ 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 热热点二 实验实验 数据处处理 【典例2】 如图图8，用“碰撞实验实验
14、 器”可以验证动验证动 量守恒定律 ，即研究两个小球在轨轨道水平部分碰撞前后的动动量关系 图8 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 (1)实验实验 中，直接测测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但 是，可以通过仅测过仅测 量_(填选项选项 前的符号)，间间接地 解决这这个问题问题 A小球开始释释放高度h B小球抛出点距地面的高度H C小球做平抛运动动的射程 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 (2)图图8中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影实验时实验时 ， 先让让入射球m1多次从斜轨轨上S位置静止释释放，找到其平均落 地点的位置P，测测量平抛射程OP.然后，把被碰小球m2静置 于轨轨道的
15、水平部分，再将入射球m1从斜轨轨上S位置静止释释放 ，与小球m2相碰，并多次重复 接下来要完成的必要步骤骤是_(填选项选项 前的符号) A用天平测测量两个小球的质质量m1、m2 B测测量小球m1开始释释放高度h C测测量抛出点距地面的高度H D分别别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N E测测量平抛射程OM、ON 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 (3)若两球相碰前后的动动量守恒，其表达式可表示为为 _(用(2)中测测量的量表示) (4)经测经测 定，m145.0 g，m27.5 g，小球落地点的平均位 置距O点的距离如图图9所示碰撞前、后m1的动动量分别为别为 p1 与p1，则则p1p1_11；若碰撞结结束时时m2的动动量 为为p2，则则p1p211_. 图9 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚焦 基本实验实验 要求实验热实验热 点聚
