試驗(yàn)7驗(yàn)證功量守恒定律1/35欄目導(dǎo)航123抓知識(shí)點(diǎn)抓重難點(diǎn)課時(shí)跟蹤檢測(cè)2/35抓知識(shí)點(diǎn)專心研讀領(lǐng)悟細(xì)微深處13/35一、試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．二、試驗(yàn)原理在一維碰撞中，測(cè)出物體質(zhì)量m和碰撞前后物體速度v、v′，找出碰撞前動(dòng)量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后動(dòng)量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前后動(dòng)量是否守恒．三、試驗(yàn)器材方案一：氣墊導(dǎo)軌、光電計(jì)時(shí)器、天平、滑塊(兩個(gè))、重物、彈簧計(jì)、細(xì)繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥等．方案二：帶細(xì)線擺球(兩套)、鐵架臺(tái)、天平、量角器、坐標(biāo)紙、膠布等．方案三：光滑長(zhǎng)木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、小車(兩個(gè))、天平、撞針、橡皮泥．方案四：斜槽、小球(兩個(gè))、天平、復(fù)寫(xiě)紙、白紙等．4/35四、試驗(yàn)步驟方案一：利用氣墊導(dǎo)軌完成一維碰撞試驗(yàn)(以下列圖所表示)1．測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出滑塊質(zhì)量．2．安裝：正確安裝好氣墊導(dǎo)軌．3．試驗(yàn)：接通電源，利用配套光電計(jì)時(shí)裝置測(cè)出兩滑塊各種情況下碰撞前后速度(①改變滑塊質(zhì)量．②改變滑塊初速度大小和方向)．4．驗(yàn)證：一維碰撞中動(dòng)量守恒．5/35方案二：利用等長(zhǎng)懸線懸掛等大小球完成一維碰撞試驗(yàn)(如右圖)1．測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出兩小球質(zhì)量m1、m2.2．安裝：把兩個(gè)等大小球用等長(zhǎng)懸線懸掛起來(lái)．3．試驗(yàn)：一個(gè)小球靜止，拉起另一個(gè)小球，放下時(shí)它們相碰．4．測(cè)速度：能夠測(cè)量小球被拉起角度，從而算出碰撞前對(duì)應(yīng)小球速度，測(cè)量碰撞后小球擺起角度，算出碰撞后對(duì)應(yīng)小球速度．5．改變條件：改變碰撞條件，重復(fù)試驗(yàn)．6．驗(yàn)證：一維碰撞中動(dòng)量守恒．6/35方案三：在光滑桌面上兩車碰撞完成一維碰撞試驗(yàn)(以下列圖)7/35方案四：利用斜槽上滾下小球驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律(以下列圖所表示)8/351．測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出兩小球質(zhì)量，并選定質(zhì)量大小球?yàn)槿肷湫∏颍?．安裝：按照上圖所表示安裝試驗(yàn)裝置．調(diào)整固定斜槽使斜槽底端水平．3．鋪紙：白紙?jiān)谙?，?fù)寫(xiě)紙?jiān)谏锨以谶m當(dāng)位置鋪放好．記下重垂線所指位置O.4．放球找點(diǎn)：不放被撞小球，每次讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下，重復(fù)10次．用圓規(guī)畫(huà)盡可能小圓把全部小球落點(diǎn)圈在里面．圓心P就是小球落點(diǎn)平均位置．9/355．碰撞找點(diǎn)：把被撞小球放在斜槽末端，每次讓入射小球從斜槽同一高度自由滾下，使它們發(fā)生碰撞，重復(fù)試驗(yàn)10次．用步驟4方法，標(biāo)出碰后入射小球落點(diǎn)平均位置M和被撞小球落點(diǎn)平均位置N.以下列圖所表示．6．驗(yàn)證：連接ON，測(cè)量線段OP、OM、ON長(zhǎng)度．將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表中．最終代入m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，看在誤差允許范圍內(nèi)是否成立．7．結(jié)束：整理好試驗(yàn)器材放回原處．10/3511/352．驗(yàn)證表示式方案一、二、三：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′.方案四：m1·OP＝m1·OM＋m2·ON.六、注意事項(xiàng)1．前提條件碰撞兩物體應(yīng)確?！八健焙汀罢觥保?．方案提醒(1)若利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行試驗(yàn)，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)，注意利用水平儀確保導(dǎo)軌水平．(2)若利用擺球進(jìn)行試驗(yàn)，兩小球靜放時(shí)球心應(yīng)在同一水平線上，且剛好接觸，擺線豎直，將小球拉起后，兩條擺線應(yīng)在同一豎直面內(nèi)．12/35(3)若利用長(zhǎng)木板進(jìn)行試驗(yàn)，可在長(zhǎng)木板下墊一小木片用以平衡摩擦力．(4)若利用斜槽小球碰撞應(yīng)注意：①斜槽末端切線必須水平；②入射小球每次都必須從斜槽同一高度由靜止釋放；③選質(zhì)量較大小球作為入射小球；④試驗(yàn)過(guò)程中試驗(yàn)桌、斜槽、統(tǒng)計(jì)白紙位置要一直保持不變．13/35抓重難點(diǎn)動(dòng)手演練掌握提分技巧214/35重難點(diǎn)1試驗(yàn)原理與試驗(yàn)操作 某同學(xué)用如圖所表示裝置做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律試驗(yàn)．先將a球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開(kāi)始滾下，在水平地面上統(tǒng)計(jì)紙上留下壓痕，重復(fù)10次；再把一樣大小b球放在斜槽軌道末端水平段最右端上，讓a球仍從固定點(diǎn)由靜止開(kāi)始滾下，和b球相碰后，兩球分別落在統(tǒng)計(jì)紙不一樣位置處，重復(fù)10次．例115/35(1)本試驗(yàn)必須測(cè)量物理量有________．A．斜槽軌道末端距水平地面高度HB．小球a、b質(zhì)量ma、mbC．小球a、b半徑rD．小球a、b離開(kāi)斜槽軌道末端后平拋飛行時(shí)間tE．統(tǒng)計(jì)紙上O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)距離、、F．a(chǎn)球固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端水平部分間高度差h(2)放上被碰小球b，兩球(ma>mb)相碰后，小球a、b落地點(diǎn)依次是圖中水平面上________點(diǎn)和________點(diǎn)．(3)某同學(xué)在做試驗(yàn)時(shí)，測(cè)量了過(guò)程中各個(gè)物理量，利用上述數(shù)據(jù)驗(yàn)證碰撞中動(dòng)量守恒，那么判斷依據(jù)是看________和________在誤差允許范圍內(nèi)是否相等．16/3517/3518/35(多項(xiàng)選擇)如圖在利用懸線懸掛等大小球進(jìn)行驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律試驗(yàn)中，以下說(shuō)法正確是()A．懸掛兩球線長(zhǎng)度要適當(dāng)，且等長(zhǎng)B．由靜止釋放小球方便較準(zhǔn)確地計(jì)算小球碰前速度C．兩小球必須都是剛性球，且質(zhì)量相同D．兩小球碰后能夠粘合在一起共同運(yùn)動(dòng)例219/35氣墊導(dǎo)軌是一個(gè)慣用試驗(yàn)儀器，它是利用氣泵使帶孔導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)可視為沒(méi)有摩擦．我們能夠用帶豎直擋板C和D氣墊導(dǎo)軌以及滑塊A和B來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，試驗(yàn)裝置以下列圖所表示(彈簧長(zhǎng)度忽略不計(jì))，試驗(yàn)步驟以下：a．用天平分別測(cè)出滑塊A、B質(zhì)量mA、mBb．調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平c．在A和B間放入一個(gè)被壓縮輕彈簧，由電動(dòng)卡鎖鎖定，靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上例320/35d．用刻度尺測(cè)出A左端至C板距離L1e．按下電鈕放開(kāi)卡鎖，同時(shí)使分別統(tǒng)計(jì)滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作．當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時(shí)停頓計(jì)時(shí)，記下A、B分別抵達(dá)C、D運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和t2(1)試驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量物理量是____________________．(2)利用上述測(cè)量試驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律表示式是____________________，上式中算得A、B兩滑塊動(dòng)量大小并不完全相等，產(chǎn)生誤差原因是____________________(寫(xiě)出一條即可)．21/35重難點(diǎn)2試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

現(xiàn)利用下列圖(a)所表示裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，在圖(a)中，氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個(gè)滑塊，滑塊A右側(cè)帶有一彈簧片，左側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(圖中未畫(huà)出)紙帶相連；滑塊B左側(cè)也帶有一彈簧片，上面固定一遮光片，光電計(jì)時(shí)器(未完全畫(huà)出)能夠統(tǒng)計(jì)遮光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)間．試驗(yàn)測(cè)得滑塊A質(zhì)量m1＝0.310kg，滑塊B質(zhì)量m2＝0.108kg，遮光片寬度d＝1.00cm；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電頻率f＝50.0Hz.將光電門(mén)固定在滑塊B右側(cè)，開(kāi)啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，給滑塊A一向右初速度，使它與B相碰，碰后光電計(jì)時(shí)器顯示時(shí)間為ΔtB＝3.500ms，碰撞前后打出紙帶如圖(b)所表示．例422/3523/3524/3525/35某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律試驗(yàn)：在小車A前端粘有橡皮泥，推進(jìn)小車A使之做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后與原來(lái)靜止在前方小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)．他設(shè)計(jì)裝置以下列圖甲所表示．在小車A后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，長(zhǎng)木板下墊著薄木片以平衡摩擦力．例526/35(1)若已測(cè)得打點(diǎn)紙帶如圖乙所表示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距(已標(biāo)在圖上)．A為運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)，則應(yīng)選________段來(lái)計(jì)算A碰前速度，應(yīng)選________段來(lái)計(jì)算A和B碰后共同速度(以上兩空選填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)．(2)已測(cè)得小車A質(zhì)量m1＝0.4kg，小車B質(zhì)量為m2＝0.2kg，則碰前兩小車總動(dòng)量為_(kāi)_______kg·m/s，碰后兩小車總動(dòng)量為_(kāi)_______kg·m/s.【解析】(1)從分析紙帶上打點(diǎn)情況看，BC段既表示小車做勻速運(yùn)動(dòng)，又表示小車有較大速度，所以BC段能較準(zhǔn)確地描述小車A在碰撞前運(yùn)動(dòng)情況，應(yīng)選取BC段計(jì)算小車A碰前速度．從CD段打點(diǎn)情況看，小車運(yùn)動(dòng)情況還沒(méi)穩(wěn)定，而在DE段內(nèi)小車運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定，故應(yīng)選取DE段計(jì)算A和B碰后共同速度．27/3528/35重難點(diǎn)3試驗(yàn)拓展與創(chuàng)新

如右圖是用來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒試驗(yàn)裝置，彈性球1用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)下方桌子邊緣有一豎直立柱．試驗(yàn)時(shí)，調(diào)整懸點(diǎn)，使彈性球1靜止時(shí)恰與立柱上球2右端接觸且兩球等高．將球1拉到A點(diǎn)，并使之靜止，同時(shí)把球2放在立柱上．釋放球1，當(dāng)它擺到懸點(diǎn)正下方時(shí)與球2發(fā)生對(duì)心碰撞，碰后球1向左最遠(yuǎn)可擺到B點(diǎn)，球2落到水平地面上C點(diǎn)，測(cè)出相關(guān)數(shù)據(jù)即可驗(yàn)證1、2兩球碰撞時(shí)動(dòng)量守恒．現(xiàn)已測(cè)出A點(diǎn)離水平桌面距離為a、B點(diǎn)離水平桌面距離為b、C點(diǎn)與桌子邊緣間水平距離為c.另外：例629/35(1)還需要測(cè)量量是______________、______________和______________．(2)依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，該試驗(yàn)中動(dòng)量守恒表示式為_(kāi)_____________________(忽略小球大小)．

30/3531/35在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律試驗(yàn)中，某同學(xué)用以下列圖所表示裝置進(jìn)行以下試驗(yàn)操作：①先將斜槽軌道末端調(diào)整水平，在一塊平木板表面釘上白紙和復(fù)寫(xiě)紙，并將該木板豎直立于槽口處．使小球a從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡O；②將木板向遠(yuǎn)離槽口平移一段距離，再使小球a從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板上得到痕跡B；例732/35③然后把半徑相同小球b靜止放在斜槽水平末端，小球a仍從原來(lái)?yè)醢逄幱伸o止釋放，與小球b相碰后，兩球撞在木板上得到痕跡A和C；④用天平測(cè)量a、b質(zhì)量分別為ma、mb，用刻度尺測(cè)量紙