高三物理总复习 实验16 验证动量守恒定律课件 鲁科版.ppt

实验十六验证动量守恒定律 知识要点归纳 实验目的验证碰撞中的动量守恒 实验原理质量为m1和m2的两个小球发生正碰 若碰前m1运动 m2静止 根据动量守恒定律应有 m1v1 m1v 1 m2v 2 因小球从斜槽上滚下后做平抛运动 由平抛运动知识可知 只要小球下落的高度相同 在落地前运动的时间就相同 则小球的水平速度若用飞行时间作单位 在数值上就等于小球飞出的水平距离 所以只要测出小球的质量及两球碰撞前后飞出的水平距离 图14 2 1 实验器材斜槽 大小相等质量不同的小钢球两个 重垂线一条 白纸 复写纸 天平一台 刻度尺 圆规 三角板 过程分析导引 一 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 按照图14 2 2所示安装实验装置 调整固定斜槽 调整时应使斜槽末端水平 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 图14 2 2 4 不放被碰小球 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所有的小球落点圈在里面 圆心p就是小球落点的平均位置 5 把被碰小球放在槽口上 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和被碰小球落点的平均位置n 如图14 2 3所示 图14 2 3 二 注意事项1 斜槽轨道末端的切线必须水平 判断是否水平的方法是将小球放在斜槽轨道平直部分任一位置 若小球均能保持静止 则表明斜槽末端已水平 2 入射小球每次都必须从斜槽轨道同一位置由静止释放 可在斜槽适当高度处固定一挡板 使小球靠着挡板 然后释放小球 3 入射小球的质量应大于被碰小球的质量 4 实验过程中确保实验桌 斜槽 记录用的白纸的位置要始终保持不变 5 在计算时一定要注意m1 m2与op om和on的对应关系 6 应尽可能的在斜槽较高的地方由静止释放入射小球 三 误差分析1 小球落点位置的确定是否准确是产生误差的一个原因 因此在确定落点位置时 应严格按步骤中的4 5去做 2 入射小球每次是否从同一高度无初速度滑下是产生误差的另一原因 实验典例精析 如图14 2 4所示为 验证动量守恒定律 实验装置示意图 1 入射小球1与被碰小球2直径相同 它们的质量相比较 应是m1 m2 2 为了保证小球做平抛运动 必须调整斜槽使 图14 2 4 3 实验步骤如下 a 在地面上依次铺白纸和复写纸 b 确定重锤对应点o c 不放球2 让球1从槽m点滚下 确定它的落地点p d 把球2放在立柱上 让球1从斜槽m点滚下 与球2正碰后 确定它们落地位置l1 l2 e 量出ol1 op ol2的长度 规律总结 本题主要考查学生对实验步骤的掌握情况和误差分析能力 认真理解实验过程 是解决此题的关键 用半径相同的两小球a b的碰撞验证动量守恒定律 实验装置示意图如图14 2 5所示 斜槽与水平槽圆滑连接 实验时先不放b球 使a球从斜槽上某一固定点c由静止滚下 落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹 再把b球静置于水平槽前端边缘处 让a球仍从c处由静止滚下 a球和b球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹 记录纸上的o点是重垂线所指的位置 若测得各落点痕迹到o点的距离 om 2 68cm op 8 62cm on 11 50cm 图14 2 5 答案 p2 2009年高考四川卷 气垫导轨 如图14 2 6 工作时 空气从导轨表面的小孔喷出 在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层 使滑块不与导轨表面直接接触 大大减小了滑块运动时的阻力 为了验证动量守恒定律 在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块 每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连 两个打点计时器所用电源的频率均为b 气垫导轨正常工作后 接通两个打点计时器的电源 并让两滑块以不同的速度相向运动 两滑块相碰后粘在一起继续运动 图14 2 6 图14 2 7为某次实验打出的点迹清晰的纸带的一部分 在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带 用刻度尺分别量出其长度s1 s2和s3 若题中各物理量的单位均为国际单位 那么 碰撞前两滑块的动量大小分别为 两滑块的总动量大小为 碰撞后两滑块的总动量大小为 重复上