《动量守恒定律（物理课件）实验》由会员分享，可在线阅读，更多相关《动量守恒定律（物理课件）实验（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1实验：探究碰撞中的不变量一、目的要求通过这节课的学习，让学生掌握科学探究的思维方法，从最简单的关系开始寻找，利用身边的资源及已学过的原理，来完成该实验的探究过程。二、重难点分析重点：本节课的重点在于如何让学生掌握科学探究的方法。如何真正实现探究的过程。难点：本节课的难点在于，如何启发学生利用身边的一切可利用资源，来自行设计可行性较强的实验方案。三、自主学习1、实验的基本思路研究最简单的情况两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动。这种碰撞叫做 。思考：在一维碰撞的情况下，与物体有关的物理量有 、 物体的质量和速度在碰撞前后有什么不变的关系？2、阅读课本参考案例一、二、三，思考并回
2、答以下问题。（1） 、要完成这个实验，首要必须考虑的问题是什么？案例中如何实现这一条件？（2） 、该实验必须测量什么物理量？（3） 、如何测量这些物理量？（4） 、物体的质量是否一定得测量出来？（5） 、记录数据的表格如何设计？3、再次研究课本介绍的案例，思考归纳课本案例中的优点与缺点？（包括可操作性以及误差来源）四、典型例题例 1某同学用图甲所示装置通过半径相同的 A、B 两球的碰撞来寻找碰撞中的不变量，图中 斜槽，水平槽，实验时先使 A 球从斜槽上某一固定位置 C 由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸 上，留下痕迹，重复上述操作 10 次，得到 10 个落点痕迹，再把 B 球放在水平槽
3、上靠近槽末端的地方，让 A 球仍从位置 C 由静止开始滚下，和 B 球碰撞后，A、B 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作 10 次，图中 O 是水平槽末端口在 记录纸上的垂直投影点，P ， 为未放 被碰小球 B 时 A 球的平均落点，M 为与 B 球碰后 A 球的平均落点，N 为被碰球 B 的平均落点若 B 球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于 ，米尺的零点与 O 点对齐(注意 B)2(1)碰撞后 B 球的水平射程应为 )在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量? 答： (填选项号)A水平槽上未放 B 球时，测量 A 球落点位置到 球与 B 球碰撞后，测量 A 球落
4、点位置到 O 点的距离C测量 A 球或 B 球的直径D测量 A 球和 B 球的质量E测量 G 点相对于水平槽面的高度（3）如何求出 A 球和 B 球碰撞前后的速度？例 2水平光滑桌面上有 A、 B 两个小车，质量分别是 06k g 和 02 车的车尾拉着纸带，A 车以某一速度与静止的 B 车发生一维碰撞，碰后两车连在一起共同向前运动碰撞前后打点计时器打下的纸带如图所示根据这些数据，请猜想：把两小车加在一起计算，有一个什么物理量在碰撞前后是相等的?五、达标训练1在“探究碰撞中的不变量”的实验中，为了顺利地完成实验，入射球质量为 碰球质量为 者关系应是 ( )Am 1m 1=m1上三个关系都可以3
5、2 两球相向运动，发生正碰，碰撞后两球均静止，于是可以断定，在碰撞以前 ( )A两球的质量相等B两球的速度大小相同C两球的质量与速度的乘积大小相等D以上都不能断定，3某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车 A 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 50木板下垫着小木片用以平衡摩擦力(1)若已得到打点纸带如图所示，并将测得的各计数点间距离标在图上，A 点是运动起始的第一点，则应选 段来计算 A 的碰前速度，应选 段来计算 A
6、和B 碰后的共同速度(以上两格填“或“或(2)已测得小车 40车 B 的质量 20以上测量结果可得：碰前 kgms；碰后 += kgms并比较碰撞前后两个小车质量与速度的乘积之和是否相等4某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验；气垫导轨装置如图(a)所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通人压缩空气，压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，如图(b)所示，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。4(1)下面是实验的主要步骤：安装好气垫导轨，调节气垫导 轨的调节旋钮，使导轨
7、水平；向气垫导轨通人压缩空气；把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射 架的外侧，将纸带穿过打点计时器越过弹射架并 固定在滑块 1 的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；滑块 1 挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；把滑块 2 放在气垫导轨的中间；先 ，然后 ，让滑块带动纸带一起运动；取下纸带，重复步骤，选出较理想的纸带如下图所示：测得滑块 1(包括撞针)的质量为 310g，滑块 2(包括橡皮泥)的质量为 205g；试完善实验步骤的内容。(2)已知打点计时器每隔 002 s 打一个点，计算可知，两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为 kgms；两滑块相互作用以后质量
8、与速度的乘积之和为 kgms(保留三位有效数字)。(3)试说明(2)问中两结果不完全相等的主要原因是 5参考答案：例 1. 解析 (1)将 点圈在圆内的最小圆的圆心作为平均落点，可由刻度尺测得碰撞后 B 球的水平射程约为 647(2)从同一高度做平抛运动飞行的时间 t 相同，而水平方向为匀速运动，故水平位移s=以只要测出小球飞行的水平 位移，就可以用水平位移代替平抛初速度，亦即碰撞前后的速度，通过计算 P， 与 M+N 是否相等，即可以说明两个物体碰撞前后各自的质量与其速度的乘积之和是否相等，故必须测量的是两球的质量和水平 射程，即选项 A、B、D 是必须进行的测量。答案 (1)6474 2可
9、)；(2)A、B、C、D点评 本题是 2000 年全国高考题，该题中利用平抛运动的规律，巧妙地提供了一种测量碰撞前后的速度的方法，既方便又实用。例 解析 (1)小车 A 碰前做匀速直线运动，打在纸带上的点应该是间距均匀的，故计算小车碰前速度应选 ；上所打的点由稀变密；可见在 A、B 两小车相互碰撞A、B 撞后一起做匀速运动，所打出的点又应是间距均匀的故应选 计算碰后速度(2)碰前 m/s碰后 ( mB)v=0417kgms其中，v A=t=105ms。 t = 0695ms通过计算可以发现，在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的 和是相等的答案 (1)(2)0420 0417点评 此题是根据 1998 年上海高考题改编的，原题为验 证碰撞过程中动量守恒，这里结合所学内容将说法稍作变动此题的关键是选择纸带 上的有效段， ”理解为杆么要选择这样的有效段(匀速运动，打点应均匀 )4. 先 接通打点计时器的电源 ，然后 放开滑块 1
