2013高考一轮复习优秀：第十三章碰撞与动量守恒 第三单元 第4课时.ppt

第三单元　实验与探究 　第4课时　实验：验证动量守恒定律 ;芽煌拥蜀护魔锐研笼端爱创疼鹏治树螟极吊逻完患分几劲洛氓羔辅喂碎与2013高考一轮复习优秀：第十三章碰撞与动量守恒 第三单元 第4课时2013高考一轮复习优秀：第十三章碰撞与动量守恒 第三单元 第4课时;1．实验目的 验证碰撞中的动量守恒定律． 2．实验原理;实验装置如右图所示，质量较大的入射球在斜槽上从静止滚下来，跟放在斜槽前边支柱上质量较小的被碰小球发生碰撞后，两球都做平抛运动．由于两球作平抛运动的高度相同，由平抛运动知识可知，各小球在落地前的运动时间相同，若用小球的飞行时间做时间单位，则水平位移在数值上就等于小球飞出的水平速度，所以只要测出两小球的质量m1、m2和不放被碰小球时入射小球在空中飞行的水平距离 ，以及两球碰撞后在空中飞出的水平距离 代入公式 就可验证动量守恒定律．;3．实验器材 碰撞实验器(斜槽、重锤线)、两个半径相等而质量不等的小球、白纸、复写纸、天平和砝码、刻度尺、游标卡尺(选用)、圆规． 4．实验步骤 (1)将斜槽固定在桌边使末端点的切线水平． (2)让入射球落地后在地板上合适的位置铺上白纸并在相应的位置铺上复写纸． (3)用小铅锤把斜槽末端即入射球的重心投影到白纸上O点． (4)不放被碰小球时，让入射小球10次都从斜槽同一高度由静止开始滚下落在复写纸上，用圆规找出落点的平均位置P点．;(5)把入射球放在槽口末端露出一半，调节支柱螺柱，使被碰小球与入射球重心等高且接触好，然后让入射球在同一高度滚下与被碰小球碰10次，用圆规找出入射球和被碰小球的平均位置M、N. (6)用天平测出两个球的质量记入设计好的表格，游标卡尺测出入射球和被碰小球的半径r1和r2，在 O′即为被碰小球抛出点投影，用刻度尺测出其长度，记入表内． (7)改变入射球的高度，重复上述实验步骤，再做一次．;5．注意事项 (1)斜槽末端的切线必须水平． (2)使小支柱与槽口的距离等于小球直径． (3)认真调节小支柱的高度，使两小球碰撞时的球心在同一高度上． (4)入射小球每次必须从斜槽同一高度由静止释放． (5)入射球质量应大于被碰球的质量． (6)实验过程中，实验桌、斜槽、记录纸的位置要始终保持不变．;6．误差的主要来源及分析 实验所研究的过程是两个不同质量的金属球发生水平正碰，因此“水平”和“正碰”是操作中应尽量予以满足的前提条件．实验中两球球心高度不在同一水平面上，给实验带来误差．每次静止释放入射小球的释放点越高，两球相碰时作用力就越大，动量守恒的误差就越小；应进行多次实验减小误差．;矩青佩吭判谭异碍技霹谤潦疼应创坐游遮踪疼肾伏近星草张国仙诞著丫揽2013高考一轮复习优秀：第十三章碰撞与动量守恒 第三单元 第4课时2013高考一轮复习优秀：第十三章碰撞与动量守恒 第三单元 第4课时;题型一;(2)实验必须满足的条件是(　　) A．轨道末端的切线必须是水平的 B．斜槽轨道必须光滑 C．入射球m1每次必须从同一高度滚下 D．入射球m1和被碰球m2的球心在碰撞瞬间必须在同一高度 (3)实验中必须测量的量是(　　) A．小球的质量m1和m2 B．小球半径R1和R2 C．桌面离地的高度H D．小球起始高度 E．从两球相碰撞到两球落地的时间 F．小球m1单独滚下的水平距离 G．两小球m1和m2相碰后飞出的水平距离;(4)两球作弹性碰撞时，只要存在____________________就可验证动量守恒定律． (5)上述相关水平距离间满足的关系式为________时，即表示碰撞时动能也守恒．;(3)本实验必须测量的量是两小球质量m1和m2，半径R1和R2，入射球m1单独滚下的水平距离和两小球m1与m2相碰后飞出的水平距离．因小球脱离轨道口后做的是相同高度的平抛运动，因此两球碰撞后落地的时间相等，两小球水平分运动的时间也相等，故可以利用水平距离的测量代替速度的测量，所以不需要测量桌面离地的高度及两小球碰后落地时间．因验证的是碰撞前后的动量守恒，所以，小球起始高度也不需测量，故选ABFG. (5)根据(3)的分析和说明，当碰撞时动能也守恒，可列得： 由(4)(5)解得：;答案：(1)B　(2)ACD　(3)ABFG　 　 点评：理解本实验一个重要的环节，就是要对本实验的原理非常清楚，才能明确要什么条件，需要什么仪器，测量什么．;题型训练;解析：必须选择m1为入射小球； 根据 故N点的位置在35的刻度线上． 答案：m1　35; 　某同学用如图所示装置通过半径相同质量不同的A、B球来探究动量守恒定律