2014物理第六章第4課時(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.ppt

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廣州出版社 2014年五羊高考 高考總復(fù)習(xí)物理 課件 2014年五羊高考物理復(fù)習(xí) 第4課時(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 課前自主解讀 1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康难芯颗鲎?對(duì)心碰撞 中的動(dòng)量守恒 2 實(shí)驗(yàn)器材斜槽軌道 碰撞實(shí)驗(yàn)器 鋼質(zhì)入射小球m1 被碰硬膠木制靶球m2 白紙 復(fù)寫紙 三角尺 小鉛錘 選球時(shí) 應(yīng)保證入射球質(zhì)量m1 靶球質(zhì)量m2 同時(shí)保證入射球半徑 靶球半徑 天平 附砝碼一套 刻度尺 圓規(guī) 大于 等于 3 實(shí)驗(yàn)原理由于入射球和靶球碰后從同一高度飛出做平拋運(yùn)動(dòng) 故飛行時(shí)間相等 如圖所示 有入射球碰撞前 后速度大小分別為v0 v1 靶球碰后速度為v2 4 注意事項(xiàng) 1 正確調(diào)節(jié)斜槽末端前立柱的位置 以保證入射球和靶球 2 入射球的初始高度 否則小球從斜槽末端飛出距離太小 會(huì)導(dǎo)致增大測(cè)量誤差 3 入射球質(zhì)量應(yīng) 靶球質(zhì)量 否則入射球與靶球碰撞后會(huì)反彈 因?yàn)槟Σ列纬烧`差 課前自主解讀 在水平方向上發(fā)生正碰 應(yīng)適當(dāng)高些 大于 課堂主題互動(dòng) 主題一 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn) 例題1 如圖所示 在 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 的實(shí)驗(yàn)中 為了使實(shí)驗(yàn)得到較好的效果 1 在調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置時(shí) 應(yīng)注意調(diào)整軌道末端 這是為了 2 在做實(shí)驗(yàn)時(shí) 比較斜槽軌道上較低位置和較高位置 應(yīng)選擇 釋放小球 理由是 3 如入射小球質(zhì)量為m1 被碰撞小球質(zhì)量為m2 實(shí)驗(yàn)記錄下小球的落點(diǎn)為M P N 如圖所示 則本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒的根據(jù)是看 切線沿水平方向 保證入射小球和被碰小球在碰后都能做平拋運(yùn)動(dòng) 較高位置 和被碰球之間的相互作用時(shí)間可以縮短 增大它們之間的相互作用力 因?yàn)槿肷淝蛟谂鲎睬翱色@得較大的速度 球所受的阻力可忽略不計(jì) m1 OM m2 ON是否與m1 OP相等 變式1 圖為 驗(yàn)證動(dòng)量守恒 的實(shí)驗(yàn)裝置圖 請(qǐng)完成下列問題 1 根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求 應(yīng)滿足mA mB 選填 大于 小于 或 等于 2 未放B球時(shí) A球落地點(diǎn)是記錄紙上的 點(diǎn) 填M P或N 3 A B兩球在記錄紙上留下的落點(diǎn)痕跡如圖所示 其中米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊 則碰撞后A球的水平射程為sA cm B球的水平射程為sB cm 大于 P 14 45 44 45 主題一 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn) 主題二 動(dòng)量守恒定律的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 例題2 某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn) 在小車A的前端粘有橡皮泥 推動(dòng)小車A使之做勻速運(yùn)動(dòng) 然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體 繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng) 他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖 甲 所示 在小車A后連著紙帶 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz 長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力 1 若已得到打點(diǎn)紙帶如圖 乙 所示 并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距標(biāo)在圖上 A為運(yùn)動(dòng)起始的第一點(diǎn) 則應(yīng)選 段起計(jì)算A的碰前速度 應(yīng)選 段來計(jì)算A和B碰后的共同速度 填A(yù)B BC CD DE 2 已測(cè)得小車A的質(zhì)量m1 0 40kg 小車B的質(zhì)量m2 0 20kg 由以上測(cè)量結(jié)果可得 碰前總動(dòng)量p0 kg m s 碰后總動(dòng)量p1 kg m s BC DE 0 420 0 417 圖 甲 圖 乙 變式2 某同學(xué)用圖 甲 的裝置 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 在固定的豎直支架上水平固定一中間開孔的圓管 用兩小球夾一彈簧置于圓管內(nèi) 通過小孔向上拉緊系于兩球間的細(xì)繩 使兩小球壓縮彈簧 然后用剪刀剪斷細(xì)繩 兩小球脫離彈簧后從管口沿水平方向彈出 分別落于地面上的A B兩點(diǎn) 圓管兩端口在地面上的投影分別為O O 則 1 本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量有 A 圓筒到水平地面的高度HB 小球的質(zhì)量ma和mbC 小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tD 小球發(fā)生的水平位移OA和O B 2 用測(cè)得的物理量寫出驗(yàn)證動(dòng)量守恒的表達(dá)式為 3 該同學(xué)通過改變兩個(gè)小球?qū)椈傻膲嚎s量來改變兩個(gè)小球的水平射程 重復(fù)幾次實(shí)驗(yàn) 最后以小球a的水平射程sa為橫坐標(biāo) 以小球b的水平射程sb為縱坐標(biāo)作圖 得到了如圖 乙 所示的圖象 由該圖象得出的結(jié)論是 由圖象可知兩物體的質(zhì)量之比為ma mb BD ma OA mb O B 2 1 由圖象可知以a b兩球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 主題二 動(dòng)量守恒定律的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 課外演練 1 在做 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 的實(shí)驗(yàn)中 入射球每次滾下都應(yīng)從斜槽上的同一位置無初速釋放 這是為了使 A 小球每次都能水平飛出槽口B 小球每次都以相同的速度飛出槽口C 小球在空中飛行的時(shí)間不變D 小球每次都能對(duì)心碰撞2 雙選 在做 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 的實(shí)驗(yàn)中 安裝斜槽軌道時(shí)應(yīng)讓斜槽末端點(diǎn)的切線保持水平 這樣做的目的是為了使 A 入射小球得到較大的速度B 入射小球與被碰小球?qū)π呐鲎埠笏俣染鶠樗椒较駽 入射小球與被碰小球碰撞時(shí)無能量損失D 入射小球與被碰小球碰后均能從同一高度飛出 B BD 3 某同學(xué)用如圖4 1所示裝置通過半徑相同的A B兩球的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 圖中PQ是斜槽 QR為水平槽 實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下落到位于水平地面的紀(jì)錄紙上 留下痕跡 重復(fù)上述操作10次 得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡 再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方 讓A球仍從位置G由靜止開始滾下和B球碰撞 A B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡 重復(fù)操作10次 圖中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn) B球落點(diǎn)的痕跡如右圖所示 其中米尺水平放置 且平行于G R O所在的平面 米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊 課外演練 1 碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為 cm 2 在以下選項(xiàng)中 哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行測(cè)量的 答 填選項(xiàng)號(hào) A 水平槽上未放B球時(shí) 測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離B A球與B球碰撞后 測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離C 測(cè)量A球或B球的直徑D 測(cè)量A球和B球的質(zhì)量 或兩球質(zhì)量之比 E 測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度 課外演練 64 7 ABD 4 氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器 它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊 使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上 滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒有摩擦 我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌和滑塊A和B驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 實(shí)驗(yàn)裝置如圖4 2所示 采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下 A 用天平分別測(cè)出滑塊A B的質(zhì)量mA mB B 調(diào)整氣墊導(dǎo)軌 使導(dǎo)軌處于水平 C 在A和B間放一個(gè)被壓縮的輕彈簧 用電動(dòng)卡銷鎖定 靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上 D 用刻度尺測(cè)出A的左端至C板的距離L1 E 按下電鈕放開卡銷 同時(shí)分別記錄滑塊A B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開始工作 當(dāng)A B滑塊分別碰撞C D擋板時(shí)計(jì)時(shí)結(jié)束 記下A B分別到達(dá)C D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1 t2 課外演練 1 實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量是 2 利用上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是 上式中算得的A B兩滑塊的動(dòng)量大小并不完全相等 產(chǎn)生誤差的原因是 課外演練 測(cè)量質(zhì)量 時(shí)間 距離都會(huì)存在誤差 另外由于阻力 氣墊導(dǎo)軌不水平也會(huì)造成誤差 THANKYOU