《（全程复习）（广西专用）2014年高考物理一轮复习 第六章 实验验证动量守恒定律课件 新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（全程复习）（广西专用）2014年高考物理一轮复习 第六章 实验验证动量守恒定律课件 新人教版（56页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验 验证动量守恒定律 验证碰撞中的动量守恒 质量为 碰前 据动量守恒定律应有： 1+2 因小球从斜槽上滚下后做平抛运动，由 知，只要小球下 落的高度相同，在落地前运动的时间就相同，又由 x= 用飞行时间作时间单位，则平抛初速度大小在数值上就等于小 球飞出的水平距离，所以只要测出两球的质量及两球碰撞前后 飞出的水平距离，代入公式就可验证动量守恒定律 2 式中 1 1 2m O P m O M m O N ,斜槽、大小相等质量不同的小球两个、重垂线一条、白纸、复写纸、天平、刻度尺、圆规、三角板 质量大的 装好实验装置， 使斜槽的末端水平 纸上铺上复写纸，当小球落在复写纸上时，便在白纸上留下了小球
2、落地的痕迹 入射小球从斜槽上同一高度滚下，重复 10次 心 入射小球从原来的高度滚 下，使两球发生碰撞 0次 射小球落点的平均位置 【 锦囊妙诀 】 小球释放位置同，斜槽末端要水平；为保两球对心 碰，两球半径要相同；确保碰后不反向，质量小的为被碰；落点 位置取均值，水平位移测量精；质量位移来相乘，比较动量判守 恒 . M、 把两个小球的质量和相 应的长度数值代入 看是否成立 1 1 2m O P m O M m O N碰撞后系统（ 平方向的总动量小于碰撞前系统水平方向的总动量，误差主要来源于： 差较大 不到准确的平抛运动而造成误差 P、 M、 量和作图有偏差 量小的作为被碰球 质量小的球可能反
3、弹，这样就不能准确测定入射小球碰后的速度 检验的方法是：将小球轻轻放在斜槽末端的水平部分的任一位置，若小球均能保持静止，则表明斜槽末端已水平 尽可能地让 小球的释放点高些 验桌、斜槽及白纸的位置始终保持不变 的对应关系 O P O M O N、 、（ 1）实验器材：气垫导轨，光电计时器，质量相同的两个滑块，弹簧，细线，砝码，双面胶 . （ 2）实验步骤 . 调整导轨使之处于水平状态，并使光电计时器系统正常工作 . 导轨上一滑块静止，用另一滑块与其碰撞，观察两滑块的速度变化 . 如图所示，将两滑块用压缩的弹 簧连接在一起烧断细线，观察两滑 块的运动速度 . 在一滑块上贴上双面胶，用另一滑块碰撞它
4、，使两个滑块随后粘在一起向前运动 速度的变化 . 改变其中某一滑块的质量，重复以上步骤 . 对两滑块组成的系统，分析以上几种情况下碰撞前后系统动量是否保持不变 . 改进后能进一步减小实验误差，且能够验证不同运动状态下的碰撞规律，但对实验器材的要求较高，普及难度较大 . 实验原理和过程的理解 【 例证 1】 （ 2011 北京高考） 如图（ 1）所示，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 . 实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的 以通过仅测量 _（填选项前的符号），间接地解决这个问题 . h 图（ 1）中 验时，先让入射球 位置静止释
5、放，找到其平均落地点的位置 P，测出平抛射程 后，把被碰小球 将入射球 位置静止释放，与小球 多次重复 . 接下来要完成的必要步骤是 _.（填选项前的符号） h 、 N M、 若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为 _（用 中测量的量表示）； 若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为 _（用 中测量的量表示） . 经测定， 5.0 g， .5 g，小球落地点的平均位置距 的距离如图（ 2）所示 ，则 p1p 1=_11. 若碰撞结束时 ，则 p 2=11_. 实验结果说明碰撞前、后总动量的比值 为 _. 112 有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平
6、抛运动的射程增大 已知的数据，分析和计算出被碰小球 _【 规范解答 】 在落地高度不变的情况下，水平位移就能反映平抛初速度的大小，所以，仅测量小球做平抛运动的射程就能间接测量速度 . 找出平均落地点的位置，测量平抛的水平位移，因此步骤中 D、先 ，至于用天平测质量先后均可 设落地时间为 t，则 动量守恒 的表达式是 1+2，动能守恒的表达式是 所以若两球相碰前后的动量守恒， 则 成立，若碰撞是弹性碰撞，动能守 恒，则 成立 . 碰撞前、后 1 1 2M v vt t t ， ， ，2 2 21 1 1 1 2 21 1 1m v m v m 2 ，1 2 1m O M m O N m O P2
7、 2 21 2 1m O M m O N m O P112 21112 12p m O M 4 5 5 1 1p 7 5 2 Np m O P 4 5 4 1 p p 4 5 3 5 7 5 m O M m O N ，11p O P 4 4 1 4p 3 5 1 1 ， 发生弹性碰撞时，被碰小球获得的速度最大，根据动量守恒 和动能守恒， 1+2， 联立解得 因此，最大射程为 答案： C 14 1 均可 2 2 21 1 1 1 2 21 1 1m v m v m 2 ，121122 ，2 4 5 . 0 4 4 . 8 0 c m 7 6 . 8 0 c m . 0 7 . 5 1 2 1m
8、O M m O N m O P2 2 21 2 1m O M m O N m O P 创新实验的分析 【 例证 2】 衡水中学某实验小组在进行 “验证动量守恒定律”的实验 与被碰球半径相同 . （ 1）实验装置如图所示 球， 使 由静止滚 下，落到位于水平地面的记录纸上留 下痕迹 球静置于水平槽前端边缘处，让 处由 静止滚下， 球碰撞后分别落在记 录纸上留下各自落点的痕迹 的 M、 P、 为落点的痕迹 . 释放多次后，取各落点位置的平均值，测得各落点痕迹到 的质量 6.8 g，被碰小球 5.6 量”，请将下面的数据处理表格填写完整 . OP/m OM/m ON/m 碰前总动量 p/kgm 碰后
9、总动量 p/kgm 相对误差 10据表格中的数据处理，你认为能得到的结论是： _. 00%p （ 2）完成实验后，实验小组对上述装置进行了如图所示的改变： （ ）在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠 近槽口处，使小球 由静止释放，撞到 木板并在白纸上留下痕迹 O； （ ）将木板向右平移适当的距离固定，再使小球 由静止释放，撞到木板上得到痕迹 P； （ ）把半径相同的小球 B 静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球 由静止开始滚下， 与小球 B 相碰后，两球撞在木板上得到痕迹 N； （ ）用刻度尺测量纸上 、 P、 N 三点的距离分别为 y1、_.（小球 A、 【 规范解答 】 （
10、 1）碰后总动量为 p ，即 相对误差 =根据数据处理的结论 p与 p 近似相等，由此得到的结 论是：在实验误差允许范围内，可认为系统在碰前的动量和碰 后的动量是相等的 . 3 12p m O M m O N 3 6 6 1 0 k g m ，10 0%p （ 2）由平抛运动的特点，小球在空中飞行的时间为： 因此由动量守恒有， 即： 化简得： 答案： （ 1） 10 实验误差允许范围内，可认 为系统在碰前的动量和碰后的动量是相等的 （ 2） 1 1 1 1 2 2m v m v m v ，2 y ，1 1 22 3 1x x xm m m2 y 2 y 2 1 1 22 3 11 1 1m m my y y1 1
