《2018年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第1章 第4節(jié) 實(shí)驗(yàn)探究 驗(yàn)證動量守恒定律課件 魯科版選修3-5.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第1章 第4節(jié) 實(shí)驗(yàn)探究 驗(yàn)證動量守恒定律課件 魯科版選修3-5.ppt（26頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

實(shí)驗(yàn)探究：驗(yàn)證動量守恒定律,1.基礎(chǔ)知識,2.典例剖析,3.跟蹤訓(xùn)練,,,,選修3-5動量守恒波粒二相性原子結(jié)構(gòu)與原子核,一、基礎(chǔ)知識,,1.基礎(chǔ)知識,1．實(shí)驗(yàn)原理在一維碰撞中，測出物體的質(zhì)量m和碰撞前后物體的速度v、v′，找出碰撞前的動量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的動量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前后動量是否守恒．2．實(shí)驗(yàn)器材方案一：氣墊導(dǎo)軌、光電計時器、天平、滑塊(兩個)、重物、彈簧片、細(xì)繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥等．方案二：帶細(xì)線的擺球(兩套)、鐵架臺、天平、量角器、坐標(biāo)紙、膠布等．方案三：光滑長木板、打點(diǎn)計時器、紙帶、小車(兩個)、天平、撞針、橡皮泥．方案四：斜槽、小球(兩個)、天平、復(fù)寫紙、白紙等．,,3．實(shí)驗(yàn)步驟方案一：利用氣墊導(dǎo)軌完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)(如圖所示)(1)測質(zhì)量：用天平測出滑塊質(zhì)量．(2)安裝：正確安裝好氣墊導(dǎo)軌．(3)實(shí)驗(yàn)：接通電源，利用配套的光電計時裝置測出兩滑塊各種情況下碰撞前后的速度(①改變滑塊的質(zhì)量．②改變滑塊的初速度大小和方向)．(4)驗(yàn)證：一維碰撞中的動量守恒．,,方案二：利用等長懸線懸掛等大小球完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)(如圖所示)(1)測質(zhì)量：用天平測出兩小球的質(zhì)量m1、m2.(2)安裝：把兩個等大小球用等長懸線懸掛起來．(3)實(shí)驗(yàn)：一個小球靜止，拉起另一個小球，放下時它們相碰．(4)測速度：可以測量小球被拉起的角度，從而算出碰撞前對應(yīng)小球的速度，測量碰撞后小球擺起的角度，算出碰撞后對應(yīng)小球的速度．(5)改變條件：改變碰撞條件，重復(fù)實(shí)驗(yàn)．(6)驗(yàn)證：一維碰撞中的動量守恒．,,方案三：在光滑桌面上兩車碰撞完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)(如圖所示)(1)測質(zhì)量：用天平測出兩小車的質(zhì)量．(2)安裝：將打點(diǎn)計時器固定在光滑長木板的一端，把紙帶穿過打點(diǎn)計時器，連在小車的后面，在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥．(3)實(shí)驗(yàn)：接通電源，讓小車A運(yùn)動，小車B靜止，兩車碰撞時撞針插入橡皮泥中，把兩小車連接成一體運(yùn)動．(4)測速度：通過紙帶上兩計數(shù)點(diǎn)間的距離及時間由v＝Δx/Δt算出速度．(5)改變條件：改變碰撞條件，重復(fù)實(shí)驗(yàn)．(6)驗(yàn)證：一維碰撞中的動量守恒．,,方案四：利用斜槽上滾下的小球驗(yàn)證動量守恒定律(如圖所示)(1)測質(zhì)量:用天平測出兩小球的質(zhì)量,并選定質(zhì)量大的小球?yàn)槿肷湫∏?(2)安裝:按照圖所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置.調(diào)整固定斜槽使斜槽底端水平.(3)鋪紙：白紙在下，復(fù)寫紙在上且在適當(dāng)位置鋪放好．記下重垂線所指的位置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)畫盡量小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面.圓心P就是小球落點(diǎn)的平均位置.,,(5)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)實(shí)驗(yàn)10次．用步驟4的方法，標(biāo)出碰后入射小球落點(diǎn)的平均位置M和被撞小球落點(diǎn)的平均位置N.如圖所示．(6)驗(yàn)證：連接ON，測量線段OP、OM、ON的長度．將測量數(shù)據(jù)填入表中．最后代入m1OP＝m1OM＋m2ON，看在誤差允許的范圍內(nèi)是否成立．(7)結(jié)束：整理好實(shí)驗(yàn)器材放回原處.,,4.數(shù)據(jù)處理,,5.注意事項,,,二、典例剖析,2.典例剖析,,,轉(zhuǎn)解析,,轉(zhuǎn)原題,①用氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)時，要利用水平儀確定導(dǎo)軌水平．②用擺球?qū)嶒?yàn)時,兩靜止小球球心應(yīng)在同一水平線上,且剛好接觸,擺線豎直;將小球拉起后,兩條擺線在同一豎直面內(nèi).③用長木板實(shí)驗(yàn)時,應(yīng)平衡長木板與滑塊間的摩擦力.④利用斜槽小球碰撞應(yīng)注意:A.斜槽末端的切線必須水平；B.入射小球每次都必須從斜槽同一高度由靜止釋放；C.選質(zhì)量較大的小球作為入射小球；D.實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)桌、斜槽、記錄的白紙位置始終保持不變.,,,,轉(zhuǎn)解析,,轉(zhuǎn)原題,,三、跟蹤訓(xùn)練,3.跟蹤訓(xùn)練,,【備選】某同學(xué)利用打點(diǎn)計時器和氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn),氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲所示,所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成．在空腔導(dǎo)軌的兩個工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔,向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣,壓縮空氣會從小孔中噴出,使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上,這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差．,點(diǎn)擊右框內(nèi)容放大,,,(2)已知打點(diǎn)計時器每隔0.02s打一個點(diǎn)，計算可知，兩滑塊相互作用前質(zhì)量與速度的乘積之和為____________kgm/s；兩滑塊相互作用以后質(zhì)量與速度的乘積之和為________kgm/s(保留三位有效數(shù)字)．,(3)試說明(2)問中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是:_________________________________.,0.620,0.618,(1)分清紙帶上所打的點(diǎn)的意思不同.哪段反映滑塊碰前勻速運(yùn)動過程?哪段反映碰撞過程?哪段反映碰后滑塊的運(yùn)動過程?再根據(jù)公式計算滑塊的對應(yīng)速度。,審題析疑,(2)由于紙帶與打點(diǎn)計時器的限位孔有摩擦,使滑塊在滑動過程中速度減小.從而總動量比碰前減小.,紙帶與打點(diǎn)計時器的限位孔有摩擦,轉(zhuǎn)解析,加速啟動,碰前勻速狀態(tài),碰后勻速狀態(tài),,,轉(zhuǎn)原題,,,【備選】如圖，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系．(1)實(shí)驗(yàn)中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通過僅測量________(填選項前的符號),間接地解決這個問題.A.小球開始釋放高度hB.小球拋出點(diǎn)距地面的高度HC.小球做平拋運(yùn)動的射程,C,小球離開軌道后做平拋運(yùn)動的高度都相同,下落時間也相同.則v＝H/t可用平拋運(yùn)動的水平射程來表示.,,,,,本實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的是m1OM＋m2ON＝m1OP，因此只要測量兩個小球的質(zhì)量m1和m2以及它們的水平射程OM和ON.而要確定水平射程，應(yīng)先分別確定兩個小球落地的平均落點(diǎn).,審題析疑,(2)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影．實(shí)驗(yàn)時，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測量平拋射程OP.然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)．接下來要完成的必要步驟是________．(填選項前的符號)A．用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2B．測量小球m1開始釋放高度hC．測量拋出點(diǎn)距地面的高度HD．分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、NE．測量平拋射程OM、ON,ADE,,,(3)若兩球相碰前后的動量守恒，其表達(dá)式可表示為：_________________________(用(2)中測量的量表示)．,m1OM＋m2ON＝m1OP,(4)經(jīng)測定，m1＝45.0g，m2＝7.5g，小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如下圖所示．碰撞前、后m1的動量分別為p1與p1′，則p1∶p1′＝________∶11；若碰撞結(jié)束時m2的動量為p2′,則p1′∶p2′＝11∶________.,審題析疑,,14,2.9,1.01,轉(zhuǎn)解析,轉(zhuǎn)原題,,,【備選】在做“驗(yàn)證動量守恒定律”實(shí)驗(yàn)時，入射球a的質(zhì)量為m1，被碰球b的質(zhì)量為m2，小球的半徑為r，各小球的落地點(diǎn)如圖所示，下列關(guān)于這個實(shí)驗(yàn)的說法正確的是()．A．入射球與被碰球最好采用大小相同、質(zhì)量相等的小球B．讓入射球與被碰球連續(xù)10次相碰，每次都要使入射小球從斜槽上不同的位置滾下C．要驗(yàn)證的表達(dá)式是m1ON＝m1OM＋m2OPD．要驗(yàn)證的表達(dá)式是m1OP＝m1OM＋m2ONE．要驗(yàn)證的表達(dá)式是m1(OP－2r)＝m1(OM－2r)＋m2ON,,轉(zhuǎn)解析,,解析在此裝置中，應(yīng)使入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量，防止入射球反彈或靜止，故A錯；入射球每次必須從斜槽的同一位置由靜止?jié)L下，保證每次碰撞都具有相同的初動量，故B錯；兩球做平拋運(yùn)動時都具有相同的起點(diǎn)，故應(yīng)驗(yàn)證的關(guān)系式為：m1OP＝m1OM＋m2ON，D對，C、E錯．答案D,轉(zhuǎn)原題,,