2016届《创新设计》高考物理大一轮复习精讲实验专题(精)

1、要点整合：热点累焦 卖證七殓证动量守恆走律 要点整合I热点累焦 STEP n 要点整合 实验9 更点 必考必会 潢卖绘目的 验证动量守恒定律。 在一维碰撞中，测出物体的质量加和碰撞前后物体的速度 P P、vv9 9找出碰撞前的动量卩=加+加22及碰撞后的动 勧/ =加0 +加2“2，看碰撞前后动量是否守恒。要点整合;热点務魚 潢卖绘圧材 方案一：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块（两个）、重 物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。 方案二：带细线的摆球（两套）、铁架台、天平、量角器、 坐标纸、胶布等。 方案三：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车（两个）、 天平、撞针、橡皮泥。 方案

2、四：斜槽、小球（两个）、天平、复写纸、白纸等。 要点整合I热点務魚 方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验（如图1所示） 要点整合;热点務魚 要点整合热点累焦 对应小球的速度，测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰 撞后对应小球的速度。 5. 改变条件：改变碰撞条件，重复实验。 1. 测质量：用天平测出滑块质量。 2. 安装：正确安装好气垫导轨。 3. 实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块 各种情况下碰撞前后的速度（改变滑块的质量。改变 滑块的初速度大小和方向）。 4. 验证：一维碰撞中的动量守恒。 方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成 一维1-测质量：用天3.实验：一个小球静止，拉起另一

3、个小球，放 下时它们4. 测速度：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前 要点整合|热点累魚 要点整合热点累焦 6. 验证：一维碰撞中的动量守恒。 要点整合-热点索焦 方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验（如图3所示） 要点整合|热点累魚 1. 测质量：用天平测出两小车的质量。 安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿 过打点计时器，连在小车的后面，在两小车的碰撞端分别 装上撞针和橡皮泥。 实验：接通电源，让小车A运动，小车B静止，两车碰撞 时撞针插入橡皮泥中，把两小车连接成一体运动。 4.测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间由算出 速度。 6. 验证：一维碰撞中的动量

4、守恒。2. 3. 5. 改变条件：改变碰撞条件，重复实验。 要点整合-热点務魚 方案四:利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律（如图4所示） 要点整合I热点聚魚 1. 测质量：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. 安装：按照图4所示安装实验装置。调整固定斜槽使斜槽 底端水平。 3. 铺纸：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。 4. 放球找点：不放被撞小球，每次让入射小球从斜槽上某 固定高度处自由要点整合”热点累焦 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碰撞找点：把被撞小球放在斜槽

5、末端，每次让入射小球 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和被撞小球落点的平均位置N。如图5所示。 0 X f 八 f f. M P N 图5 要点整合：热点索焦 6.验证：连接ON,测量线段OP、OM、ON的长度。将测 量数据填入表中。最后代入OP=OP=OM+mOM+m2 2 ON, ON, 看在误差允许的范围内是否成立。 7. 结束：整理好实验器材放回原处。要点整合热点農魚 1. 速度的测量 方案一：滑块速度的测量：V=V=9 9式中Ar为滑块挡光片 的宽度（仪器说明书上给出，也可直接测量），M为数字计 时器显示的滑

6、块（挡光片）经过光电门的时间。 方案二：摆球速度的测量：v=2ghv=2gh9 9式中h h为小球释放 时（或碰撞后摆起的）高度，力可用刻度尺测量（也可由量角 器和摆长计算出）。 要点整合I热点聚焦 点间的距离，可用刻度尺测量，AZ为小车经过心的时间, 可由打点间隔算出。 2. 验证的表达式 方案、二、三：m m v v +m+m2 2v v2 2=m=m vivi， +/n22，。 方案三：小车速度的测: 1=1 V=V=9 9式中Ar是纸带上两计数 要点整合热点索焦 方案四：m im i- -OPOP= =mimi- -OMOM+ +m m2 29 9ONON 漣项 1.前提条件 2. 方

7、案提醒 (1) 若利用气垫导轨进行实验，调整气垫导轨时，注意利 用水平仪确保导轨水平。 (2) 若利用摆球进行实验，两小球静放时球心应在同一水 平线上，且刚好接触，摆线竖直，将小球拉起后，两条 摆线应在同一竖直面内。 要点整合I热点聚焦 (3) 若利用长木板进行实验，可在长木板下垫一小木片用以平 衡摩擦力。 (4) 若利用斜槽小球碰撞应注意： 斜槽末端的切线必须水平； 入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放; 选质量较大的小球作为入射小球； 实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持 不变。要点整合热点索魚 3. 探究结论 寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变。 要点整合|热点

8、累焦 STEP 热点聚焦 实验热点 各个击破 热点实验数据处理及误差分析 【例】2014 全国新课标II, 35（2）现利用图6所示的装置 验证动量守恒定律。在图中，气垫导轨上有A、B两个滑 块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器（图中 未画出）的纸带相连；滑块左侧也带有一弹簧片，上面 固定一遮光片，光电计时器（未完全画出）可以记录遮光片 通过光电门的时间。要点整合热点農焦 气垫导轨 图6 实验测得滑块4的质量m m 0.310 kg,滑块的质量/心 0.108 kg,遮光片的宽= 1.00 cm;打点计时器所用交流 电的频率/=500 Hz. 要点整合|热点農焦 将光电门固定在滑块的右

9、侧，启动打点计时器，给滑块4 一向右的初速度，使它与B相碰。碰后光电计时器显示的时 纸带 遮光片 光电门 间为“B=3.500 ms, 碰撞前后打出的纸带如图7所示。 1.911.921.931.94 3.25 4.00 4.02 4.03 4.05 若实验允许的相对误差绝对值（I 碰前总动量 1X100%） 要点整合；热点索魚 最大为5%,本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律? 写出运算过程。 也可视为很短，设在4碰撞前后瞬时速度大小分别为、5, 将式和图给实验数据代入式可得: 4.00X10 2 VQ = - - m/s = 2.00 m/s 1.94X10 0.02 m/s - 0.

10、970 要点整合热点聚魚 设在碰撞后的速度大小为2，由式有 代入题所给的数据可得：v2 - 2.86 m/s 设两滑块在碰撞前后的动量分别为P和P，则 要点整合|热点豪焦 p = + m2v2 两滑块在碰撞前后总动量相对误差的绝对值为 為戶于一IX 100% 联立式并代入有关数据， 可得：巧17%V5% 因此，本实验在允许的误差范围内验证了动量守恒定律。要点整合|热点豪焦 【变式训练】 如图8,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。 图8 要点整合|热点豪焦 (1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是, 可以通过仅测量 _ (填选

11、项前的符号)，间接地解决这 个问题。 A. 小球开始释放高度力 B. 小球抛出点距地面的高度H C. 小球做平抛运动的射程要点整合【热点JK魚 （2）图8中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时, 先让入射球/心多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落 地点的位置P,测量平抛射程OP。然后，把被碰小球加2静置 于轨道的水平部分，再将入射球竹从斜轨上S位置静止释放, 与小球加2相碰，并多次重复。 接下来要完成的必要步骤是 _ O （填选项前的符号） 要点整合I热点累焦 B. 测量小球加1开始释放高度” C. 测量抛出点距地面的高度H D. 分别找到加、加2相碰后平均落地点的位置M、N N E

12、.测量平抛射程OM、ONON 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）。用天平测两个小球的质量加1、 ftl2 要点整合热点聚魚 经测定，/=450 g,加2=75 g,小球落地点的平均位置 距O点的距离如图9所示。碰撞前、后竹的动量分别为 p p 与 p, p, 贝UP：P,= : 11;若碰撞结束时加2的动量为Pl则 O M P N - 35.20 cm - -44.80 cm - - 55.68 cm - 图9 实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值沪矿为 要点整合I热点素焦 解析 小球离开轨道后做平抛运动，由H H- -gtgt2 2知一詈, X 即小球的下落时间一定，则初速度“”可用平抛运动的水平射 程来表示，选项C正确。 本实验要验证的是m m OM + m2OM + m2ON = mON = m OP,OP,因此要测量两 个小球的质量加1和加2以及它们的水平射程OM和ON,而要 确定水平射程，应先分别确定两个小球落地的平均落点，没有 必要测量小球加1开始释放的高度和抛出点距地面的高度H H。 故应完成的步骤是ADE。要点整合;热点素焦 (3)若动量守恒，应有miVi+m2v2BmlVo(Vo是加1单独下落离开 轨道时的速度，“、“2是两