人教版高考物理一轮总复习精品课件 第6单元 动量 第18讲 动量守恒定律及其应用.ppt

2.误差分析(1)系统误差主要来源于装置本身是否符合要求,即:①碰撞是否为一维碰撞。②实验是否满足动量守恒的条件。如斜槽末端切线方向是否水平,两碰撞球是否等大。(2)偶然误差:主要来源于质量和速度的测量。3.改进措施(1)设计方案时应保证碰撞为一维碰撞,且尽量满足动量守恒的条件。(2)采取多次测量求平均值的方法减小偶然误差。典例用如图甲所示的装置可以验证动量守恒定律。(1)实验中质量为m1的入射小球和质量为m2的被碰小球的质量关系是m1(选填“大于”“等于”或“小于”)m2。?大于(2)图中O点是小球抛出点在地面上的投影。实验时,先让入射小球m1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m2静置于轨道的水平部分,再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复本操作。接下来要完成的必要步骤是。(填选项前的字母)?A.用天平测量两个小球的质量m1、m2B.测量小球m1开始释放的高度hC.测量抛出点距地面的高度HD.分别通过画最小的圆找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE.测量平抛射程OM、ONADE(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为(用第二问中测量的量表示);?(4)经过测定,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地的平均位置距O点的距离如图乙所示。若用长度代表速度,则两球碰撞前“总动量”之和为g·cm,两球碰撞后“总动量”之和为g·cm。?m1lOP=m1lOM+m2lON20162016解析(1)为防止碰撞后入射球反弹,实验中质量为m1的入射小球和质量为m2的被碰小球的质量关系是m1大于m2。(2)如果碰撞过程系统动量守恒,以水平向右为正方向,由动量守恒定律得:m1v1=m1v2+m2v3,小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相等,在空中的运动时间t相等,上式两边同时乘以t得:m1v1t=m1v2t+m2v3t,得:m1lOP=m1lOM+m2lON,实验需要测量:两球的质量、两球落点的水平位移,故选ADE。(3)由(2)可知,实验需要验证的表达式为m1lOP=m1lOM+m2lON。(4)两球碰撞前的动量之和:p=m1lOP=45.0×44.80g·cm=2016g·cm,碰撞后的总动量p=m1lOM+m2lON=(45.0×35.20+7.5×55.60)g·cm=2001g·cm。考点三同类实验拓展与创新验证动量守恒定律的方法很多,可以用气垫导轨还可以用等长悬线悬挂等大的小球完成,用斜槽验证动量守恒定律是本实验主要的考查方式,随着该部分由选考改为必考,相应出现了一些创新性实验。创新角度实验装置图创新解读实验原理的创新?1.利用斜面上的平抛运动获得两球碰后的速度。2.利用对比性实验,体现了实验的多样性和创新性创新角度实验装置图创新解读实验器材的创新?甲乙1.利用动量守恒、机械能守恒计算弹丸发射速度。2.利用相对误差评价实验结果创新角度实验装置图创新解读实验器材的创新???1.利用铝质导轨研究完全非弹性碰撞。2.利用闪光照相机记录立方体滑块碰撞前后的运动规律,从而确定滑块碰撞前后的速度创新角度实验装置图创新解读实验过程的创新?1.用压缩弹簧的方式使两滑块获得速度,可使两滑块的合动量为零。2.利用v=的方式获得滑块弹离时的速度。3.根据能量守恒定律测定弹簧的弹性势能典例1如图甲所示,冲击摆是一个用细线悬挂着的摆块,弹丸击中摆块时陷入摆块内,使摆块摆至某一高度,利用这种装置可以测出弹丸的发射速度。实验步骤如下:①用天平测出弹丸的质量m和摆块的质量m;②将实验装置水平放在桌子上,调节摆绳的长度,使弹丸恰好能射入摆块内,并使摆块摆动平稳,同时用刻度尺测出摆长;③让摆块静止在平衡位置,扳动弹簧枪的扳机,把弹丸射入摆块内,摆块和弹丸推动指针一起摆动,记下指针的最大偏角;④多次重复步骤③,记录指针最大偏角的平均值;⑤换不同挡位测量,并将结果填入下表。挡位平均最大偏角θ(度)弹丸质量m(kg)摆块质量m(kg)摆长l(m)弹丸的速度v(m/s)低速挡15.70.007650.07890.2705.03中速挡19.10.007650.07890.2706.77高速挡?0.007650.07890.2707.15完成