书签 分享 收藏 举报 版权申诉 / 10
上传文档赚钱

类型(2021新人教版)高中物理选修性必修第一册1.4实验:验证动量守恒定律-教案.docx

  • 上传人(卖家):大布丁
  • 文档编号:1652655
  • 上传时间:2021-08-13
  • 格式:DOCX
  • 页数:10
  • 大小:400.73KB
  • 【下载声明】
    1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
    2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
    3. 本页资料《(2021新人教版)高中物理选修性必修第一册1.4实验:验证动量守恒定律-教案.docx》由用户(大布丁)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
    4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
    5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
    配套讲稿:

    如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。

    特殊限制:

    部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。

    关 键  词:
    2021新人教版 2021 新人 高中物理 选修 必修 一册 1.4 实验 验证 动量 守恒定律 教案 下载 _选择性必修 第一册_人教版(2019)_物理_高中
    资源描述:

    1、1 / 10 实验:验证动量守恒定律实验:验证动量守恒定律 【教学目标】【教学目标】 1掌握动量守恒定律适用范围。 2会用实验验证动量守恒定律。 【教学重难点】【教学重难点】 会用实验验证动量守恒定律。 【教学过程】【教学过程】 一、实验思路一、实验思路 教师:两个物体在发生碰撞时,作用时间很短。根据动量定理,它们的相互作用力 很大。如果把这两个物体看作一个系统,那么,虽然物体还受到重力、支持力、摩擦力、 空气阻力等外力的作用,但是有些力的矢量和为 0,有些力与系统内两物体的相互作用 力相比很小。因此,在可以忽略这些外力的情况下,碰撞满足动量守恒定律的条件。 问题:我们应该怎样设计实验,使两个

    2、碰撞的物体所组成的系统所受外力的矢量和 近似为 0? 学生思考,教师总结。 我们研究最简单的情况:两个物体碰撞前沿同一直线运动,碰撞后仍沿这条直线运 动。应该尽量创造实验条件,使系统所受外力的矢量和近似为 0。 二、物理量的测量二、物理量的测量 研究对象确定后,还需要明确所需测量的物理量和实验器材。 问题:想要验证动量守恒定律,需要测量哪些物理量? 学生思考,教师总结: 2 / 10 根据动量的定义,很自然地想到,需要测量物体的质量,以及两个物体发生碰撞前 后各自的速度。 教师:那么物体的质量我们可以直接用天平测量,物体碰撞前后的速度呢? 学生回忆之前我们学习了哪些测量物体速度的方法。 最后教

    3、师总结可行的方法进行 实验的设计。 (一)方案一:研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒(一)方案一:研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒 本案例中,我们利用气垫导轨来减小摩擦力,利用光电计时器测量滑块碰撞前后的 速度。 实验装置如图所示,可以通过在滑块上添加已知质量的物块来改变碰撞物体的质 量。 本实验可以研究以下几种情况: 选取两个质量不同的滑块,在两个滑块相互碰撞的端面装上弹性碰撞架,滑块碰 撞后随即分开。 在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥,碰撞时撞针插入橡皮泥中,使两个 滑块连成一体运动。如果在两个滑块的碰撞端分别贴上尼龙拉扣,碰撞时它们也会连成 一体。 3 / 10 原来连在一起的两

    4、个物体,由于相互之间具有排斥的力而分开,这也可视为一种 碰撞。这种情况可以通过下面的方式实现。 在两个滑块间放置轻质弹簧,挤压两个滑块使弹簧压缩,并用一根细线将两个滑块 固定。烧断细线,弹簧弹开后落下,两个滑块由静止向相反方向运动。 1实验步骤: (1)测质量:用天平测出滑块的质量。 (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(改变滑块的质量;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。 2数据处理 (1)滑块速度的测量:vx/t,式中x为滑块挡光片的宽度(仪器说明书 上给出,也可直接测量) ,t为

    5、数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间。 (2)验证的表达式:m1v1m2v2m1v1m2v2 (二)方案二:利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律(二)方案二:利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律 4 / 10 1实验步骤: (1)测质量:用天平测出两小球的质量,并选定质量大的小球为入射小球。 (2)安装:按照图甲所示安装实验装置,调整固定斜槽使斜槽底端水平。 (3)铺纸:白纸在下,复写纸在上且在适当位置铺放好,记下重垂线所指的位置 O。 (4)放球找点,不放被撞小球,每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下, 重复 10 次。用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面。圆心F就是小

    6、球落点的 平均位置。 (5)碰撞找点,把被撞小球放在斜槽末端,每次让入射小球从斜槽同一高度自由 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 平均位置和被撞小球落点的平均位置 N,如图所示。 (6)验证:连接 N,测量线段 OP、OM、ON 的长度。将测量数据填入表中。最后代 入 m1OP。 (7)结束:整理好实验器材放回原处。 5 / 10 2数据处理: 验证的表达式:m1OP=m1OM+m2ON (三)方案三:在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验(三)方案三:在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验 1实验器材 光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)

    7、 、天平、撞针、橡皮泥。 2实验步骤 (1)测质量:用天平测出两小车的质量。 (2)安装,将打点计时器固定在光滑长木板的一端,把纸带穿过打点计时器,连 在小车的后面,在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥。 (3)实验:接通电源,让小车 A 运动,小车五静止,两车碰撞时撞针插入橡皮泥 中,把两小车连接成一体运动。 (4)测速度:通过纸带上两计数点间的距离及时间由 ? ? ? ?算出速度。 (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。 3数据处理 (1)小车速度的测量:? ? ? ?,式中? 是纸带上两计数点间的距离,可用刻度尺 测量,? 为小车经过? 的时间,可由

    8、打点间隔算出。 (2)验证的表达式:m1v1m2v2m1v1m2v2 6 / 10 4注意事项 (1)前提条件:碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰” 。 (2)若利用“气垫导轨”完成实验,调整气垫导轨时,注意利用水平仪确保导轨 水平。 若用“斜槽”完成实验,斜槽末端的切线必须水平,入射小球每次都必须从斜槽同 一高度由静止释放。 5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: 碰撞是否为一维碰撞。 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。 (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: 设计方案时应保证碰撞为一维碰撞,且尽量满足

    9、动量守恒的条件。 采取多次测量求平均值的方法减小偶然误差。 【课堂练习】【课堂练习】 1 (2017江西模拟)利用频闪照相和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验, 步骤如下: 用天平测出滑块A、B的质量分别为 200g 和 300g; 安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平; 向气垫导轨通入压缩空气; 把A、B两滑块放到导轨上,并给它们一个初速度,同时开始闪光照相,闪光的 7 / 10 时间间隔设定为t0.2s,照片如图所示。 结合实验过程和图象分析知: 该图象是闪光 4 次摄得的照片, 在这 4 次闪光的瞬间, A、B两滑块均在 080cm 刻度范围内;第一次闪光时,滑块A恰好

    10、通过x55cm 处, 滑块B恰好通过x70cm 处;碰撞后有一个滑块处于静止状态。设向右为正方向,试分 析:滑块碰撞时间发生在第一次闪光后_s,碰撞前两滑块的质量与速度乘积之和为 _kgm/s,碰撞后两滑块的质量与速度乘积之和为_kgm/s。 答案:0.1;0.2;0.2 2 (2017湖北黄冈中学期中)某同学用图甲所示装置通过半径相同的a、b两球 的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽,QR为水平槽。在记录纸上记下重垂线所 指的位置O。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,确定小球a 的落

    11、点平均位置B。再把b球放在水平槽末端R,让a球仍从固定位置G由静止开始滚 下,与b球碰撞后,落到水平地面的记录纸上,重复 10 次,得到两球的落点平均位置 分别为A和C,其中b球落点痕迹如图乙所示。米尺水平放置,零点与O点对齐。 (1)碰撞后b球的水平射程应取为_cm。 (2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量? 答:_(填选项序号) 。 A水平槽上未放b球时,测量a球落点位置到O点的距离x1 8 / 10 Ba球与b球碰撞后,分别测量a球和b球的落点位置到O点的距离x2、x3 C测量a球或b球的直径d D测量a球和b球的质量ma、mb(或两球质量之比) E测量G点相对于水平槽面的高度

    12、H (3)按照本实验方法,已知a球的质量为ma,b球的质量为mb,mamb,那么动量 守恒定律的验证式为_(用实验中所测物理量相应字母表示) 。 答案: (1)64.5(64.264.8 均可) ; (2)ABD; (3)max1max2mbx3 3 (2017湖南师大附中模拟)如图所示是用来验证动量守恒定律的实验装置,弹 性球 1 用细线悬挂于O点,O点正下方桌子的边缘有一竖直立柱。实验时,调节悬点, 使弹性球 1 静止时恰与立柱上的球 2 接触且两球等高。将球 1 拉至A点,并使之静止, 同时把球 2 放在立柱上。释放球 1,当它摆到悬点正下方时与球 2 发生对心碰撞。碰后 球 1 向左最

    13、远可摆至B点,与球 2 落到水平地面上的C点。测出有关数据即可验证 1、 2 两球碰撞时动量守恒。现已测出弹性球 1 和 2 的质量m1、m2(m1m2) ,A点离水平桌面 的距离为a,B点离水平桌面的距离为b。此外: (1) 还需要测量的量是_、 _和_。 (2) 根据测量的数据, 该实验中动量守恒定律的表达式为_。 答案: (1)C点与桌子边缘间的水平距离c、立柱高h、桌面高H; (2)2m1ah 2m1bhm2 c Hh 9 / 10 4 (2017山东泰安一模)如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律, 即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 (1)实验必须满足的条件是

    14、_(填选项的符号) 。 A斜槽轨道必须是光滑的 B斜槽轨道末端的切线是水平的 C入射小球每次都要从同一高度由静止滚下 D若入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,则m1m2 (2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先让小球 1 多次从斜 轨上S位置由静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程 OP ,然后,把小 球 2 静置于轨道的末端,再将小球 1 从斜轨上S位置由静止释放,与小球 2 发生碰撞, 并多次重复。接下来要完成的必要步骤是_(填选项的符号) 。 A用天平测量两个小球的质量m1、m2 B测量小球 1 开始释放的高度h C测量抛出点距地面的高度H D分别找到小球 1、小球 2 相碰后平均落点的位置M、N E测量平抛射程 OM 、 ON (3)若两球碰撞前后的动量守恒,则满足的表达式为_(用 (2)中测量的量表示) 。 10 / 10 (4)若m145.0g、m29.0g, OP 46.20cm。则 ON 可能的最大值为_cm(小 数点后保留两位) 。 答案: (1)BCD(2)ADE(3)m1 OP m1 OM m2 ON (4)77.00

    展开阅读全文
    提示  163文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    关于本文
    本文标题:(2021新人教版)高中物理选修性必修第一册1.4实验:验证动量守恒定律-教案.docx
    链接地址:https://www.163wenku.com/p-1652655.html
    大布丁
         内容提供者      个人认证 实名认证

    Copyright@ 2017-2037 Www.163WenKu.Com  网站版权所有  |  资源地图   
    IPC备案号:蜀ICP备2021032737号  | 川公网安备 51099002000191号


    侵权投诉QQ:3464097650  资料上传QQ:3464097650
       


    【声明】本站为“文档C2C交易模式”,即用户上传的文档直接卖给(下载)用户,本站只是网络空间服务平台,本站所有原创文档下载所得归上传人所有,如您发现上传作品侵犯了您的版权,请立刻联系我们并提供证据,我们将在3个工作日内予以改正。

    163文库