2019年高考物理一轮复习第六章动量守恒定律及其应用实验七验证动量守恒定律学案

1、实验七验证动量守恒定律打好大板块的基础实验原理和操作实验原理在一维度碰撞中，测定物体的质量m和碰撞前后的物体的速度v、v，找到碰撞前的运动量p=m1v1 m2v2和碰撞后的运动量p=m1 v1m2 v2，观察碰撞前后的运动量是否保存。实验器材权利要求1 :气垫导轨、光电校正、天平、滑块(2个)、重物、弹簧片、绳、弹性碰撞信息帧、贴膏剂、伊卡斯、橡胶泥。方案2 :带绳钟摆(同样为2定径套)，铁元素架台，天平，量测仪器，坐标纸，贴膏剂等。情景3 :光滑的长条板、打点定时器、纸录音带、推车(2个)、天秤、斯特拉伊卡斯、橡胶泥。方案4 :滑道、两个大小相等质量不同的小球、垂线一根、白纸、复写纸、天平、

2、标尺、圆规、三角板。实验步骤1 .方案1 :使用气垫导轨验证一维度碰撞中的动量守恒(1)质量测定：用天平测定滑块的质量。(2)安装：正确安装空气减震垫导轨。(3)实验：接通电源，使用定径套的光电校正时装置测量两个滑块各种情况下的碰撞前后的速度(改变滑块的品质改变滑块的初始速度的大小)。(4)验证：一维度冲突中的动量守恒。2 .方案2 :用摆球验证一维度碰撞中的动量守恒(1)质量测定：用天平测定两小球的质量m1、m2。(2)安装：用等长的汽车悬挂合十礼悬挂2个大球。(3)实验：一方的摆子静止，另一方的摆子上拉，放下的时候撞上了。(4)测量速度：测量摆动提起的角度，计算与碰撞前的摆动相对应的速度，

3、测量碰撞后的摆动的角度，计算与碰撞后的摆动相对应的速度。(5)条件变更：变更冲突条件，重复实验。(6)验证：一维度冲突中的动量守恒。3 .方案3 :光滑桌上的2台车相撞，验证一维碰撞中的动量守恒(1)质量测定：用天平测定车辆的质量m1、m2。(2)安装：将打点定时器固定在光滑的长条板的一端，通过打点定时器的阻车器孔，在推车的后方连接录音带，并在两推车的碰撞端分别安装搅拌伊卡斯和橡皮泥。(3)实验：接通电源，启动推车a，使推车b静止，当车辆相撞时，划桨伊卡斯插入胶泥，将两推车相连进行共同运动。(4)测定速度：通过纸带上的两计数点之间的距离和时间，根据v=计算速度。(5)条件变更：变更冲突条件，重

4、复实验。(6)验证：一维度冲突中的动量守恒。4 .方案4 :用平投运动规律验证动量守恒规律(1)用天平测定两个小球的质量，将质量大的小球选定为入射小球。(2)根据需要安装实验装置，调整斜槽，使斜槽前端的切线成为水平。(3)白纸朝下，复写纸朝上，放在适当的位置。 记录垂线指向的位置o。(4)不放置接触过的球，入射球从射门上的某一定高度自由滚动，重复10次。 用圆规尽量画一个小圆，把所有小球的着落点放在中间，圆的中心p是小球着落点的平均位置。(5)将撞击小球放置在滑道前端，使入射小球从滑道上的相同高度自由滚动撞击，反复进行10次实验。 用步骤(4)的方法，标绘碰撞后的入射小球着落点的平均位置m和被

5、碰撞小球着落点的平均位置n。(6)测量op、OM和ON的长度，并且在误差允许的范围内确定m1OP=m1OM m2ON是否成立。(7)整理实验器材，搬回原处。(8)实验结论：探讨碰撞系统的动量是否在误差允许的范围内保存。数据处理和分析注意事项1 .前提条件：碰撞的两个物体必须保证“水平”和“正碰撞”。2 .方案注意事项(1)用空气减震垫导轨验证时，调整空气减震垫导轨时，请注意用水平仪确保导轨等级。(2)用钟摆检验后，两钟摆静止时的球心必须在同一水平线上，并且正好接触，圆滚线垂直，提起钟摆后，两圆滚线必须在同一垂直面内。(3)利用两推车的碰撞进行验证时，应留心平衡摩擦力。(4)利用平投运动规律进行

6、验证，在安装实验装置时，调整滑道前端水平，而且要将质量大的小球作为入射小球进行留心。3 .探索的结论：探索的不变量必须在各种冲突情况下变化。误差分析1 .系统误差：主要来源于装置本身是否满足要求。(1)冲突是否一维度。(2)实验是否符合动量守恒条件，如气垫导轨是否水平，两个球是否大，长板实验时是否平衡摩擦力。2 .偶然误差：主要来源于质量m和速度v的测量。3 .改善措施(1)保证冲突为一维度冲突，尽可能满足动量守恒条件进行设定、修改。(2)采取通过多次测定求平均值的方法，减小偶然的误差。二分大板块细研悟法培优试验点实验方案及数据处理1 .实验方案方案1 :用气垫导轨和光电门完成一维度碰撞。方案

7、2 :用等长引体向上线挂等大小的球完成一维度冲撞。情景3 :在光滑的水平面上，用两推车和打点计时器完成一维度碰撞。情景4 :利用在滑道上滚动的小球和碰撞的小球完成一维度碰撞。2 .数据处理(1)速度的测定情景1 :滑动速度的测定： v=，式中x是滑动挡板的宽度(机器说明书中记载，也可以直接测定)，t是数字计时器显示的滑动挡板(挡板)通过光电门的时间。方案2 :钟摆速度的测量： v=，公式中的h是小球释放时(或碰撞后钟摆)的高度，h可以按比例测量(也可以根据量测仪器和钟摆长度进行修正)。方案3 :购物车速度的测定： v=，式中x是纸带上的2个计数点之间的距离，可以按比例测定，t是购物车经过x的时

8、间，可以根据打点间隔计算。方案4 :入射球速度v1=、碰撞后入射球速度v 1=、碰撞球碰撞后速度v2=。(2)验证公式方案1、2和3:m1v1m2v2=m1v 1m2v 2。方案m1OP=m1OM m2ON。例2016长沙仿真某学生使用如图甲所示的装置进行了“验证动量守恒定律”实验。 首先，使a球从滑道上的某个固定点开始静止滚动，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次，再将相同大小的b球放置在滑道的末端水平段的右端并静止，a球从原来的固定点开始静止滚动，与b球碰撞后(1)本实验中必须测量的物理量是。a .滑轨末端到水平地面的高度hb .球a、b的质量ma、mbc .球a、b的半径rd .小

9、球a、b离开滑道末端后平投飞行的时间te .从记录纸上的o点到a、b、c的各点的距离OA、OB、OCf .从a球的固定释放点到滑道前端水平部分的高度差h(2)根据实验，要求ma_ (更大)“更小”或“等于”) mb。(3)放入击中的球后，两个球击中后，降落在云同步上吗？ 如果不在云同步着陆，对实验结果有影响吗？ (无需分析)中国语，中国语，中国语。(4)在没有放置球b的情况下，为了测量球a的着落点的平均位置，将标尺的零刻度线对准记录纸的o点，从图b表示球a的着落点附近的状况，从图中将OB距离设为(5)根据本实验方法，验证动量守恒的验证公式为：试着解答了(1)BE (2)比(3)b球先着地，对实

10、验结果没有影响的(4)45.95(45.9345.97都是正确的)。(5)maOB=maOA mbOC。(1)可由动量守恒定律的表达式得出：必须测定ma v1=ma v 1mb v 2、小球a和b的质量ma、MB、b选项。小球的重心离开水平轨道开始平投运动，高度一定，平投时间一定，可以用射程表示速度，不需要测量从倾斜沟的末端到地面的高度和平投时间，落点也不需要在小球的重心位置测量小球的半径，所以e选项为a球每次落下时高度不变即可，无需测量高度差h，f选项也错误。(2)为了防止a球反弹的现象，需要保证ma大于mb。(3)b球先着地，不影响实验结果。(4)尽可能小的圆，包围a球的着落点，圆心为a球的着落点的平均位置为45.95 cm。(5)设平投时间为t，则代入v1=、v 1=、v2=、动量守恒的表达式，得到maOB=maOA mbOC。用图示的装置探索碰撞中的不变量时，质量mA的钢球a用细线悬挂在o点，质量mB的钢球b放置在距地面高度h小的支柱n上，从o点到a球的中心的距离是l，在a球的解放前上延伸引体向上线，并且与垂直方向的角度是，在a球释放后位于最低点时，正好是b球(1)图中的s应该是从b球的初始位置到(2)实验中应测量的物理量是什么？(3)实验中需要验证的关系式是怎样的？答案