人教版高中物理选择性必修第一册精品课件 第一章 动量守恒定律 4 实验 验证动量守恒定律.ppt

因此,只要分别测出两小球的质量m1、m2和不放被碰小球时入射小球在空中飞出的水平距离OP,以及入射小球与被碰小球碰撞后分别在空中飞出的水平距离OM和ON,若在实验误差允许的范围内m1OP=m1OM+m2ON,就验证了小球组成的系统碰撞前后总动量守恒。2.实验方法【实验器材】斜槽、铅垂线、质量不等的小球、白纸、复写纸、刻度尺、圆规、三角板、天平等。【实验步骤】(1)用天平测出两个小球的质量,并选定质量大的小球为入射小球。(2)按照图所示,安装实验装置。调整固定斜槽,应使斜槽末端水平,即在水平槽上放置小球,小球能够保持静止,说明槽口末端水平。(3)在水平地面上适当位置铺放白纸,在白纸上铺放复写纸,记下铅垂线所指的位置O(斜槽末端)。(4)不放被碰小球,让入射小球从斜槽上某固定高度滚下,重复10次。用尽可能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)把被碰小球放在斜槽末端,让入射小球从同一高度滚下,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和被碰小球的落点的平均位置N。如图所示。(6)连接ON,测量线段OP、OM、ON的长度。将测量数据填入表中。【数据处理】结论:碰撞前两小球的动量之和等于碰撞后两小球的动量之和。【注意事项】(1)斜槽末端点的切线要水平。(2)入射小球的质量大于被碰小球的质量。(3)每次入射小球在斜槽上同一高度自由滚下。(4)白纸铺好后不能移动。实验次数入射小球的质量m1/g被碰小球的质量m2/gOP(cm)OM(cm)ON(cm)碰前动量碰后动量1???????2?????易错辨析判一判(1)利用气垫导轨验证动量守恒时,气垫导轨使用前须调节到水平状态。()(2)在气垫导轨上放滑块前,须先给导轨通压缩空气。()(3)滑块通过光电门时的速度大小可以用挡光片的宽度与挡光时间的比值表示。()(4)利用斜槽验证动量守恒时,斜槽末端不需要调整到水平。()√√√×只有斜槽末端水平,才能保证小球碰前或碰后做平抛运动,进而用水平射程替代速度。(5)利用斜槽验证动量守恒时,入射小球的质量可以小于被碰小球的质量。()(6)利用斜槽验证动量守恒时,两小球碰后的速度大小可以用它们做平抛运动的水平距离替代。()×为保证入射小球碰后不反弹,其质量不能小于被碰小球的质量。√即学即用练一练(多选)如图所示,在用两小球研究碰撞中的动量守恒的实验中,关于入射小球在斜槽中释放点的高低对实验影响的说法中,正确的是()A.释放点越低,小球受阻力越小,入射小球的入射速度越小,误差越小B.释放点越高,两球碰后水平位移越大,水平位移测量的相对误差越小,两球速度的测量越准确C.释放点越高,入射小球对被碰小球的作用力越大,斜槽末端对被碰小球的阻力的影响越大D.释放点越高,入射小球对被碰小球的作用力越大,斜槽末端对被碰小球的阻力的影响越小答案BD解析释放点越低,两球碰后的位移越小,测量的误差越大,A错误;释放点越高,两球碰后的位移越大,测量的相对误差越小,B正确;释放点越高,入射小球对被碰小球的作用力越大,轨道对被碰小球的阻力造成的影响也就小一些,C错误,D正确。重难探究?能力素养全提升探究一实验原理、操作和数据处理的考查典例1某同学用如图甲所示的装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证碰撞过程中的动量守恒,图甲中PQ是斜槽,QR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复这种操作10次。图甲中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点,B球落点痕迹如图乙所示,刻度尺的零点与O点对齐。(1)碰撞后B球的水平射程应取cm。?(2)在以下选项中,本次实验必须进行的测量是。?A.水平槽上未放B球时,A球落点位置到O点的距离B.A球与B球碰撞后,A、B两球落点位置到O点的距离C.A球与B球的质量D.G点相对于水平槽面的高度答案(1)64.8(2)ABC解析(1)围绕10个落点所在的范围作最小的圆,其圆心即为平均落点,xB=64.8cm。(2)应测出未放B球时,A球落点位置到O点的距离,A球和B球碰撞后,A、B两球落点位置到O点的距离及A、B两球的质量,故选A、B、C。典例2某同学利用气垫导轨做验证动量守恒定律的实验,气垫导轨装置如图