实验-验证动量守恒定律-课件.pptx
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1、精品课件动量守恒人教版 实验:验证动量守恒定律实验:验证动量守恒定律特级教师优秀课件精选思维导图思维导图高考考纲高考考纲复习目标复习目标掌握验证动量守恒定律实验的基本原理及操作。会对得到的数据进行处理,并能够进行误差分析。知识梳理知识梳理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,算出碰撞前的动量pm v m v 及碰撞后的动量p m v m v ,看碰撞前后动量是否相等。12112221知识梳理知识梳理需验证动量在能量损失较大和损失较小的碰撞中都不变。实验方案光电门光电门碰撞滑块气垫导轨测速度知识梳理知识梳理需验证动量在能量损失较大和损失较小的碰撞中都不变。碰撞的一种
2、:由于排斥力分开得到能量损失很小的碰撞得到能量损失很大的碰撞气垫导轨、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、橡皮泥实验器材知识梳理知识梳理实验步骤a.测质量:用天平测出两滑块质量。b.安装:按图安装并调好实验装置。c.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)。d.验证:一维碰撞中的动量守恒。数据处理知识梳理知识梳理速度的测量滑块挡光片的宽度数字计时器显示的滑块经过光电门的时间验证动量守恒知识梳理知识梳理注意事项碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”。调整气垫导轨时,注意利用水平仪确保导轨
3、水平。例题例题实验原理和操作实验原理和操作提示:实验中要求小车碰撞前后均做匀速直线运动,才能准确测量碰撞前后的速度。在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量实验中,哪些因素可导致实验误差()A.导轨安放不水平 B.小车上挡光板倾斜C.两小车质量不相等 D.两小车碰后连在一起AB例题例题实验原理和操作实验原理和操作气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C 和D 的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律,实验装置如图所示,采用的实验步骤如下:a用天平分别测出滑块A、B 的质量m 、m 。b调整气垫导
4、轨,使导轨处于水平。c在A和B 间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上。ABd用刻度尺测出A的左端至C 板的距离l 。e按下电钮放开卡销,同时分别记录滑块A、B 运动时间的计时器开始工作,当A、B 滑块分别碰撞C、D 挡板时计时结束,记下A、B 分别到达C、D 的运动时间t 和t 。例题例题实验原理和操作实验原理和操作提示:本实验需要验证的动量守恒的表达式:121(1)实验中还应测量的物理量及其符号是 _。(2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是_,上式中算得的A、B 两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因有(至少答出两点)_。例题例题实验原理和操
5、作实验原理和操作滑块B与D 板间的距离,符号为l 2l 、l 、m 、m 的数据测量的误差;没有考虑弹簧推动滑块的加速 提示:误差有系统误差和偶然误差两类。弹簧在推动AB 的过程中,AB 均做加速运动。过程;滑块并不是标准的匀速直线运动,因为滑块与导轨间有少许摩擦力12AB(2014新课标全国卷)现利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律。在图(a)中,气垫导轨上有A、B 两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B 左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间。例题例题数据处理数据处理实验测得滑块A的质量m
6、0.310 kg,滑块B的质量m 0.108 kg,遮光片的宽度d1.00 cm;打点计时器所用交流电的频率f50.0 Hz。将光电门固定在滑块B 的右侧,启动打点计时器,给滑块A一向右的初速度,使它与B相碰。碰后光电计时器显示的时间为tB3.500 ms,碰撞前后打出的纸带如图(b)所示。例题例题数据处理数据处理12若实验允许的相对误差绝对值(100%)最大为5%,本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律?写出运算过程。例题例题数据处理数据处理提示:本实验需要验证的动量守恒表达式为:例题例题数据处理数据处理按定义,滑块运动的瞬时速度大小v为式中s为滑块在很短时间t内走过的路程设纸带上相邻两点
7、的时间间隔为t ,则At 可视为很短.设滑块A在碰撞前、后瞬时速度大小分别为v 、v .将式和图给实验数据代入式可得v 2.00 m/s01设滑块B在碰撞后的速度大小为v,由式有解析:0例题例题数据处理数据处理代入题给实验数据得v 2.86 m/s 设两滑块在碰撞前、后的动量分别为p和p,则pm v pm v m v 两滑块在碰撞前、后总动量相对误差的绝对值为联立式并代入有关数据,得p 1.7%mB)的碰撞来验证动量守恒定律,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
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