《备考指南 一轮物理 》课件_第6章 实验7.pptxVIP

;;知识梳理回顾;一、实验目标

1．验证一维碰撞中的动量守恒．

2．探究一维弹性碰撞的特点．

二、实验原理

在一维碰撞中，测出物体的质量m和碰撞前后物体的速度v、v′，找出碰撞前的动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量p′＝m1v′1＋m2v′2，看碰撞前后动量是否守恒．;三、实验器材

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、橡皮泥等．

方案四斜槽、大小相等质量不同的小球两个、铅垂线一条、白纸、复写纸、天平、刻度尺、圆规、三角板等．;四、实验步骤

方案一利用气垫导轨完成一维碰撞实验

(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(①改变滑块的质量．②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．

(5)结束：整理实验器材，放回原处．;方案二利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验

(1)测质量：用天平测出两小球的质量m1、m2.

(2)安装：把两个等大小球用等长悬线悬挂起来．

(3)实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰．

(4)测速度：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小球的速度，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．

(6)验证：一维碰撞中的动量守恒．

(7)结束：整理实验器材放回原处．;方案四利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律

(1)测质量：先用天平测出小球质量m1、m2.

(2)安装：按图所示安装好实验装置，将斜槽固定在桌边，使槽的末端切线水平，把被碰小球放在斜槽前边的小支柱上，调节实验装置使两小球碰撞时处于同一水平高度．且碰撞瞬间，入射小球与被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行，以确保正碰后的速度方向水平．;(3)铺纸：在地面上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸．在白纸上记下???垂线所指的位置O，它表示入射小球m1碰前的位置．

(4)放球找点：先不放被碰小球，让入射小球从斜槽上同一高度处滚下，重复10次，用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面．圆心就是入射小球无碰撞时的落地点P.

(5)碰撞找点：把被碰小球放在小支柱上，让入射小球从同一高度滚下，使它们发生正碰，重复10次，按照步骤(4)的方法找出入射小球落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N.;(6)验证：过O、N在纸上作一直线，取OO′＝2r，O′就是被碰小球碰撞时的球心投影位置(用刻度尺和三角板测小球直径2r)．用刻度尺量出线段OP、OM、O′N的长度，把两小球的质量和相应的数值代入m1·OP＝m1·OM＋m2·O′N看是否成立．

(7)结束：整理实验器材放回原处．;五、注意事项

1．前提条件：碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”．

2．方案提醒

(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．

(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．

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．;六、误差分析

1．系统误差：主要来源于装置本身(是否符合要求)．

(1)碰撞是否为一维碰撞．

(2)实验是否满足动量守恒的条件，如气垫导轨是否水平，两球是否等大，长木板实验是否平衡掉摩擦力．

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.;题点各个击破;命题点一教材原型实验变形;考查点1实验原理和操作

例1(2020年河东二模)某同学用如图所示装置探究A、B两球在碰撞中动量是否守恒．该同学利用平抛运动测量两球碰撞前后的速度，实验装置和具体做法如下，图中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由静止开始滑下，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由静止开始滑下，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，并画出实验中A、B两小球落点的平均位置．图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，E、F、J是实验中小球落点的平均位置．;(1)为了使两球碰撞为一维碰撞，所选两球的直径关系为：A球的直径______(填