动量守恒单摆课件.ppt

1、05年北京市高考：探测黑箱内的电学元件年北京市高考：探测黑箱内的电学元件06年北京市高考：游标卡尺、伏安法测电阻年北京市高考：游标卡尺、伏安法测电阻07年北京市高考：电子射线管、测定匀变速年北京市高考：电子射线管、测定匀变速直线运动的加速度直线运动的加速度08年北京市高考：示波器、探究弹力和弹簧年北京市高考：示波器、探究弹力和弹簧伸长的关系伸长的关系09年北京市高考：用双缝干涉测量波长、测年北京市高考：用双缝干涉测量波长、测电源电动势和内阻电源电动势和内阻10年北京市高考：半偏法测内阻、电表改装年北京市高考：半偏法测内阻、电表改装 2010模拟：模拟：验证碰撞中的动量守恒验证碰撞中的动量守恒(

2、海淀东城朝阳一模海淀东城朝阳一模)、用单摆测用单摆测g（海淀朝阳丰台二模）、（海淀朝阳丰台二模）、测金属电测金属电阻率、多用电表、阻率、多用电表、牛顿第二定律牛顿第二定律、简谐振动、简谐振动、测金属电阻率测金属电阻率、测电动势和内阻测电动势和内阻、多用电表、多用电表、匀加速运动、匀加速运动、小灯泡伏安曲线小灯泡伏安曲线、电表改装、电表改装高中物理实验总体上分为四类：高中物理实验总体上分为四类：基本仪器的使用基本仪器的使用测量性实验：单摆测重力加速度测量性实验：单摆测重力加速度验证性实验：验证动量守恒验证性实验：验证动量守恒探究性实验：探究性实验：操作步骤、对原理的理解、操作步骤、对原理的理解、

3、误差误差（碰撞实验中，统计法打碰撞实验中，统计法打10次找圆心的方法次找圆心的方法）原理：原理：质量为质量为m1的的小球，以速度小球，以速度v与原与原来静止的质量为来静止的质量为m2的小球发生对心碰撞，的小球发生对心碰撞，碰后碰后m1、m2的速度的速度分别为分别为v1、v2。如果。如果系统动量守恒，则有系统动量守恒，则有11 122mvmvm v11 122mv tmvtm vt _112m OPm OMm ON最大的好处在于最大的好处在于不必测量碰撞前后小球的速度不必测量碰撞前后小球的速度。实验步骤：实验步骤：1、用天平测出两小球的质量、用天平测出两小球的质量 m1、m2。2、按图所示安装好

4、实验装置，、按图所示安装好实验装置，将斜槽固定在桌边，将斜槽固定在桌边，并使斜槽并使斜槽末端点的切线水平。末端点的切线水平。3、在水平地上铺一张白纸，白、在水平地上铺一张白纸，白纸在复写纸的纸在复写纸的 下下面。面。在白纸上记下重锤线所指的位在白纸上记下重锤线所指的位置置O，它表示入射球，它表示入射球m1碰前的位碰前的位置。置。实验步骤：实验步骤：4、先不放被碰小球，让入射球从斜、先不放被碰小球，让入射球从斜槽上槽上同一高度处同一高度处由由静止静止开始滚下，重开始滚下，重复复10次，用圆规作尽可能小的圆把所次，用圆规作尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，有的小球落点圈在里面，圆心就是入圆心就

5、是入射球不碰时的落地点的平均位置射球不碰时的落地点的平均位置P。5、再让入射小球从同一高度处由静、再让入射小球从同一高度处由静止开始滚下，使两球发生正碰，重复止开始滚下，使两球发生正碰，重复10次，仿步骤（次，仿步骤（4）求出入射小球的）求出入射小球的落点的落点的平均位置平均位置M和被碰小球落点的和被碰小球落点的平均平均位置位置N。实验步骤：实验步骤：6、过、过O、P作一直线。作一直线。7、用刻度尺量出线段、用刻度尺量出线段OM、OP、ON的长度。的长度。8、分别算出与的值，、分别算出与的值，看与在实验误差允许看与在实验误差允许的范围内是否相等。的范围内是否相等。OPMNNM【注意事项】【注意

6、事项】1、要调节好实验装置，使固定在桌、要调节好实验装置，使固定在桌边的斜槽末端点的边的斜槽末端点的切线水平切线水平。2、应使、应使入射小球的质量大于入射小球的质量大于被碰小被碰小球的质量。球的质量。3、每次入射小球从槽上、每次入射小球从槽上相同位置相同位置由由静止滚下，可在斜槽上适当高度处静止滚下，可在斜槽上适当高度处固定一挡板，使小球靠着档板，然固定一挡板，使小球靠着档板，然后释放小球。后释放小球。4、白纸铺好后不能移动。、白纸铺好后不能移动。1、在、在“碰撞中的动量守恒碰撞中的动量守恒”实验中，下列关于小球实验中，下列关于小球落点说法，正确的是（落点说法，正确的是（）（）（考察原理和操作

7、）考察原理和操作）A如果小球每次从同一点无初速释放，重复几次如果小球每次从同一点无初速释放，重复几次的落点的落点一定是重合一定是重合的。的。B由于偶然因素存在，重复操作时小球落点不重合由于偶然因素存在，重复操作时小球落点不重合是正常的，但落点应当比较密集是正常的，但落点应当比较密集C测定测定P点位置时，如果重复点位置时，如果重复10次的落点分别为次的落点分别为P1、P2、P3P10，则则OP应取应取OP1、OP2、OP3OP10的的平均值平均值D用半径尽量小的圆把用半径尽量小的圆把P1、P2、P3P10圈住，这圈住，这个圆的圆心是入射小球落点的平均位置个圆的圆心是入射小球落点的平均位置P。BD

8、2在在“碰撞中的动量守恒碰撞中的动量守恒”实验中，产生误差的主实验中，产生误差的主要原因有（要原因有（）（）（误差来源）误差来源）A碰撞前入射小球的速度方向、碰撞后入射小球碰撞前入射小球的速度方向、碰撞后入射小球的速度方向和碰撞后被碰小球的速度方向不是绝对的速度方向和碰撞后被碰小球的速度方向不是绝对沿水平方向。沿水平方向。B小球在空中飞行时受到空气阻力。小球在空中飞行时受到空气阻力。C通过复写纸描得的各点，不是理想的点，有一定通过复写纸描得的各点，不是理想的点，有一定的大小，从而带来作图上的误差。的大小，从而带来作图上的误差。D测量长度时有误差。测量长度时有误差。ABCD3、（、（2）在以下选

9、项中，哪些是本次实验必须进行）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：的测量？答：_(填选项号填选项号)。（操作）（操作）A水平槽上未放水平槽上未放B球时，测量球时，测量A球落点位置到球落点位置到O点的距离点的距离 BA球与球与B球碰撞后，测量球碰撞后，测量A球落点位置到球落点位置到O点点的距离的距离 C测量测量A球或球或B球的直径球的直径 D测量测量A球和球和B球的质量（或两球质量之比）球的质量（或两球质量之比）E测量测量G点相对于水平槽面的高度点相对于水平槽面的高度ABD4某同学设计了一个用打点计时器某同学设计了一个用打点计时器“验证动量守恒验证动量守恒”的实验：在小车的实验：在小

10、车A的前端粘有橡皮泥，推动小车的前端粘有橡皮泥，推动小车A使使之作之作匀速运动匀速运动。然后与原来静止在前方的小车。然后与原来静止在前方的小车B相碰相碰并粘合在一体，并粘合在一体，继续作匀速运动继续作匀速运动。长木板下垫着小。长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力。木片用以平衡摩擦力。BC（a）若已得到打点纸带如图所示，并测得各计数点间距标）若已得到打点纸带如图所示，并测得各计数点间距标在图上。点在图上。点A为运动起始的第一点。则应选为运动起始的第一点。则应选 段来计算小段来计算小车车A的碰前速度。应选的碰前速度。应选 段来计算小车段来计算小车A和和B碰后的共同速碰后的共同速度。度。(选填选填“AB

11、”、“BC”、“CD”、“DE”）DE（2006天津卷天津卷22）用半径相同的两小球）用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动的碰撞验证动量守恒定律，实验装置示意图如图所示，斜槽与水平槽圆滑量守恒定律，实验装置示意图如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接。实验时先不放连接。实验时先不放B球，球，使使A球从斜槽上某一固定点球从斜槽上某一固定点C由静由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把B球球静置于水平槽前端边缘处，让静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从球仍从C处由静止滚下，处由静止滚下，A球球和和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹。记录纸上球

12、碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹。记录纸上的的O点是重垂线所指的位置，若测得各落点痕迹到点是重垂线所指的位置，若测得各落点痕迹到O点的距点的距离：离：OM=2.68cm，OP=8.62cm，ON=11.50cm，并知，并知A、B两球的质量比为两球的质量比为2 1，则未放，则未放B球时球时A球落地点是记录纸上球落地点是记录纸上的的_点，系统碰撞前总动量点，系统碰撞前总动量p与碰撞后总动量与碰撞后总动量p的百分误的百分误差差_%(结果保留一位有效数字结果保留一位有效数字)。2010海淀一模海淀一模21（18分）分）（1）下列说法中下列说法中不不符合本实验要求的是符合本实验要求的是 。A入射球比

13、靶球质量入射球比靶球质量大或者小均可大或者小均可，但二者的直径必须相同，但二者的直径必须相同B在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放静止释放C安装轨道时，轨道末端必须水平安装轨道时，轨道末端必须水平D需要使用的测量仪器有天平和刻度尺需要使用的测量仪器有天平和刻度尺实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点，经多次点，经多次释放入射球，在记录纸上找到了两球平均落点位置为释放入射球，在记录纸上找到了两球平均落点位置为M、P、N，并测得它们到并测得它们到O点的距离分别为点的距离分别

14、为OM、OP和和ON。已知入射球的。已知入射球的质量为质量为m1，靶球的质量为，靶球的质量为m2，如果测得，如果测得 ，则认为成功验，则认为成功验证了碰撞中的动量守恒。证了碰撞中的动量守恒。A2010朝阳一模朝阳一模21.（3）如下图所示为气垫导轨。导轨上的两滑块质量相等，如下图所示为气垫导轨。导轨上的两滑块质量相等，两滑块上的挡光片宽度相同。现将气垫导轨水平放置做两滑块上的挡光片宽度相同。现将气垫导轨水平放置做“验证验证动量守恒定律动量守恒定律”实验。实验中用滑块甲撞击静止在导轨上的滑实验。实验中用滑块甲撞击静止在导轨上的滑块乙，碰撞前滑块乙处于静止状态。块乙，碰撞前滑块乙处于静止状态。第一

15、次在两滑块碰撞端安第一次在两滑块碰撞端安上弹簧片，第二次在两滑块碰撞端粘上橡皮泥。上弹簧片，第二次在两滑块碰撞端粘上橡皮泥。两次实验时滑两次实验时滑块甲碰前通过光电门计时装置记录的挡光片的挡光时间相等，块甲碰前通过光电门计时装置记录的挡光片的挡光时间相等，碰后滑块乙第一次和第二次通过光电门计时装置记录的挡光片碰后滑块乙第一次和第二次通过光电门计时装置记录的挡光片挡光时间分别为挡光时间分别为t1、t2。通过实验验证了这两次碰撞均遵守动量。通过实验验证了这两次碰撞均遵守动量守恒定律，请你判断守恒定律，请你判断t1、t2的关系应为的关系应为t1_ t2（选填（选填“”、“”或或“”）。）。实验八实验

16、八 用单摆测定重力加速度用单摆测定重力加速度2lTg224lgT单摆在摆角很小时的振动单摆在摆角很小时的振动是简谐运动是简谐运动,只要测出摆长只要测出摆长l和周期和周期T，即，即可计算出当地的重力加速度可计算出当地的重力加速度值。值。010实验八实验八 用单摆测定重力加速度用单摆测定重力加速度1在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结，将细线穿过球上的小孔，制成一个单些的结，将细线穿过球上的小孔，制成一个单摆。将铁夹固定在铁架台的上端，铁架台放在摆。将铁夹固定在铁架台的上端，铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，把做好的单把

17、做好的单摆固定在铁夹上，摆固定在铁夹上，使摆球自由下垂。使摆球自由下垂。2测量单摆的摆长测量单摆的摆长l：用游标卡尺测出摆球直：用游标卡尺测出摆球直径径d，再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长，再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长l0，则摆长，则摆长01002dll实验八实验八 用单摆测定重力加速度用单摆测定重力加速度3测量单摆的周期测量单摆的周期T：把单摆从平衡：把单摆从平衡位置位置拉开一个小角度拉开一个小角度，使单摆在竖直平，使单摆在竖直平面内摆动，用秒表测量单摆面内摆动，用秒表测量单摆完成全振动完成全振动50次所用的时间次所用的时间t，求出完成一次全振动求出完成一次全振动所用的平均时间，

18、即单摆的周期所用的平均时间，即单摆的周期T反复测反复测量量3次，再算出测得的周期次，再算出测得的周期T的平均值。的平均值。将测量数据填入表中。将测量数据填入表中。4将测出的摆长将测出的摆长l和周期和周期T代入公式，代入公式，求出重力加速度求出重力加速度g的值。的值。010224lgT注意事项注意事项1、选择材料时应选择细、轻又不易伸长的线，、选择材料时应选择细、轻又不易伸长的线，长度一般在长度一般在1m左右，小球应选用密度较大的金左右，小球应选用密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过属球，直径应较小，最好不超过2cm。2、单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，、单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹

19、的杆上，应夹紧在铁夹中，应夹紧在铁夹中，以免摆动时发生摆线下滑、以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象。摆长改变的现象。3、摆球摆动时，要使之保持在同一个竖直平、摆球摆动时，要使之保持在同一个竖直平面内，面内，不要形成圆锥摆不要形成圆锥摆。4、计算单摆的振动次数时，应以摆球通过最、计算单摆的振动次数时，应以摆球通过最低位置时开始计时，以低位置时开始计时，以后摆球从同一方向通过后摆球从同一方向通过最低位置时最低位置时进行计数，且在数进行计数，且在数“零零”的同时按的同时按下秒表，开始计时计数。下秒表，开始计时计数。0101某同学在做某同学在做“利用单摆测重力加速度利用单摆测重力加速度”实验中，先

20、测得摆线长为实验中，先测得摆线长为101.00cm，摆球直，摆球直径为径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间。他测得的次所用的时间。他测得的g值偏小，可能的原值偏小，可能的原因是因是 A测摆线长时测摆线长时摆线拉得过紧摆线拉得过紧 B摆线上端未牢固地系于悬点，振动摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使中出现松动，使摆线长度增加了摆线长度增加了 C开始计时时，秒表开始计时时，秒表过迟按下过迟按下 D实验中误将实验中误将49次全振动数为次全振动数为50次次224lgT（3）为了提高实验精度，在实验中可改变几）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆

21、长次摆长l并测出相应的周期并测出相应的周期T，从而得出一组对，从而得出一组对应的应的l与与T的数据，描点并作出的数据，描点并作出T2-l图线。图线。序号摆长l/mT2/s210.6002.4720.6502.6730.7002.8840.7503.0850.8003.2960.8503.49224lgT224Tlg某同学利用如图所示的装置测量当地的重力某同学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度。实验步骤如下：加速度。实验步骤如下：A.按装置图安装好实验装置；按装置图安装好实验装置；B.用游标卡尺测量小球的直径用游标卡尺测量小球的直径d三次，求平均三次，求平均值；值；C.用米尺测量悬线的长度用

22、米尺测量悬线的长度l0；D.让小球在竖直平面内小角度摆动。当小球让小球在竖直平面内小角度摆动。当小球经过最低点时开始计时，经过最低点时开始计时，并计数为并计数为0，此后小球，此后小球每经过最低点一次，每经过最低点一次，依次计数依次计数1、2、3。当数。当数到到20时，停止计时，测得时间为时，停止计时，测得时间为t；E.多次改变悬线长度，对应每个悬线长度，都多次改变悬线长度，对应每个悬线长度，都重复实验步骤重复实验步骤C、D；F.计算出每个悬线长度对应的计算出每个悬线长度对应的t；G.以以t为纵坐标、为纵坐标、l为横坐标，为横坐标，作出作出tl0图线。图线。224Tlg01022410tlg22

23、0400()2dtlg0102220400400()2dtllggt/sl/m图3该同学根据实验数据，利用计算机作该同学根据实验数据，利用计算机作出出tl0图线如图图线如图3所示。根据图线拟所示。根据图线拟合得到方程合得到方程t404.0 l03.5。从理论上分析图线没有过坐标原点的原因，从理论上分析图线没有过坐标原点的原因，下列分析正确的是下列分析正确的是()A.不应在小球经过最低点时开始计时，应不应在小球经过最低点时开始计时，应该在小球运动到最高点开始计时；该在小球运动到最高点开始计时；B.开始计时后，开始计时后，不应记录小球经过最低点不应记录小球经过最低点的次数，而应记录小球做全振动的次数；的次数，而应记录小球做全振动的次数；C.不应作不应作tl0图线，而应作图线，而应作tl0图线；图线；D.不应作不应作tl0图线，而应作图线，而应作t(l0d）图）图线。线。