2026年高考物理一轮总复习第6章动量守恒定律实验8验证动量守恒定律.pptxVIP

;内容索引;必备知识落实;一、实验目的

验证动量守恒定律。

二、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,找出碰撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p=m1v1+m2v2,看碰撞前后动量是否守恒。;三、实验方案、器材、步骤及数据处理

实验方案1.利用气垫导轨完成一维碰撞实验

[实验器材]

气垫导轨、数字计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。;[实验步骤]

1.测质量:用天平测出滑块质量。

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(①改变滑块的质量;②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。

[数据处理]

1.滑块速度的测量:,式中Δx为滑块挡光片的宽度(仪器说明书上给出,也可直接测量),Δt为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:m1v1+m2v2=m1v1+m2v2。;实验方案2.利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验

[实验器材]

带细线的摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。

[实验步骤]

1.测质量:用天平测出两小球的质量m1、m2。

2.安装:把两个等大小球用等长悬线悬挂起来。

3.实验:一个小球静止,拉起另一个小球,放下后它们相碰。

4.测速度:可以测量小球被拉起的角度,从而算出碰撞前对应小球的速度;测量碰撞后小球摆起的角度,算出碰撞后对应小球的速度。

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。;[数据处理]

1.摆球速度的测量:,式中h为小球释放时(或碰撞后摆起)的高度,h可用刻度尺测量(也可由量角器和摆长计算出)。

2.验证的表达式:m1v1+m2v2=m1v1+m2v2。;实验方案3.在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验

[实验器材]

光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥、刻度尺。;[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B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。;[数据处理]

1.小车速度的测量:,式中Δx是纸带上两计数点间的距离,可用刻度尺测量,Δt为小车经过Δx的时间,可由打点间隔算出。

2.验证的表达式:m1v1+m2v2=m1v1+m2v2。;实验方案4.利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律

[实验器材]

斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸、刻度尺、圆规等。;[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:如图所示安装实验装置。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P就是小球落点的平均位置。;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M和被撞小球落点的平均位置N。如图所示。;[数据处理]

验证的表达式:m1·lOP=m1·lOM+m2·lON。;四、注意事项

1.前提条件:碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”。

2.探究结论:寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不变。

五、误差分析

1.系统误差:主要来源于装置本身是否符合要求。

(1)碰撞是否为一维。

(2)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,用长木板实验时是否平衡掉摩擦力。

2.偶然误差:主要来源于质量m和速度v的测量。;实验能力形成;;(1)若采用图甲所示的装置,实验中还必须测量的物理量是__________________________。?

(2)(多选)若采用图乙所示的装置,下列说法正确的是____________。?

A.必需测量B到N、P和M的距离

B.必需测量BN、BP和BM的距离;解析:(1)如果采用题图甲所示装置,由于小球平抛运动的时间相等,故可以用水平位移代替速度进行验证,故需要测量OM、OP和ON的距离。

(2)采用题图乙所示装置时,利用水平距离相等,根据下落的高度可确