选修3-5实验.ppt

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1、栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律第一页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律知识要点归纳知识要点归纳实验目的实验目的1验证一维碰撞中的动量守恒验证一维碰撞中的动量守恒2探究一维弹性碰撞的特点探究一维弹性碰撞的特点第二页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验原理实验原理在一维碰撞中，测出物体的质量在一维碰撞中，测出物体的质量m和碰和碰撞前后物体的速率撞前后物体的速率v、v，找出碰撞，找出碰撞前的动量前的动量pm1v1m2v2及碰撞

2、后的动及碰撞后的动量量pm1v1m2v2，看碰撞前后，看碰撞前后动量是否守恒动量是否守恒第三页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验器材实验器材方案一：气垫导轨、光电计时器、天平、滑方案一：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块块(两个两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥撞架、胶布、撞针、橡皮泥方案二：带细线的摆球方案二：带细线的摆球(两套两套)、铁架台、天、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等平、量角器、坐标纸、胶布等第四页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验

3、验证动量守恒定律方案三：光滑长木板、打点计时器、方案三：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车纸带、小车(两个两个)、天平、撞针、橡皮、天平、撞针、橡皮泥泥方案四：斜槽、大小相等质量不同的小方案四：斜槽、大小相等质量不同的小钢球两个、重垂线一条、白纸、复写纸钢球两个、重垂线一条、白纸、复写纸、天平一台、刻度尺、圆规、天平一台、刻度尺、圆规第五页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律方案一：用气垫导轨和光电计时器验证方案一：用气垫导轨和光电计时器验证动量守恒定律动量守恒定律过程分析导引过程分析导引图图121第六页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏

4、目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验操作实验操作1测质量：用天平测出滑块质量测质量：用天平测出滑块质量2安装：按图安装：按图121正确安装好气正确安装好气垫导轨垫导轨3实验：接通电源，利用配套的光电计实验：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时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度的速度(改变滑块的质量，改变滑块的质量，改变滑改变滑块的初速度大小和方向块的初速度大小和方向)第七页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律数据处理数据处理第八页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定

5、律实验验证动量守恒定律2验证动量守恒验证动量守恒把测得的质量把测得的质量m、速度、速度v填入下列表格，填入下列表格，并进行计算并进行计算.实验情景实验情景用弓形弹片弹开用弓形弹片弹开探究探究量量质量质量(kg) 速度速度(m/s)mv(kgm/s)碰撞碰撞前前m1v1m1v1m2v2m2v2碰撞碰撞后后m1v1m1v1m2v2m2v2第九页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律方案二：用两摆球碰撞验证动量守方案二：用两摆球碰撞验证动量守恒定律恒定律图图122第十页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守

6、恒定律实验操作实验操作1测质量：用天平测出两小球的质量测质量：用天平测出两小球的质量m1、m2.2安装：按图安装：按图122把两个等大小把两个等大小球用长悬线悬挂起来球用长悬线悬挂起来第十一页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律3实验：一个小球静止，拉起另一个实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰小球，放下时它们相碰4改变条件：改变碰撞条件改变条件：改变碰撞条件,重复实验重复实验第十二页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律数据处理数据处理第十三页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏

7、目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律2验证动量守恒验证动量守恒实验情景实验情景小球的碰撞端粘小球的碰撞端粘胶布胶布探究量探究量 质量质量速度速度mv碰撞前碰撞前m1v1m1v1m2v2m2v2碰撞后碰撞后m1v1m1v1m2v2m2v2第十四页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律方案三：用打点计时器和小车的碰撞验方案三：用打点计时器和小车的碰撞验证动量守恒定律证动量守恒定律图图123第十五页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验操作实验操作1测质量：用天平测出两小车的质量

8、测质量：用天平测出两小车的质量2安装：按图安装：按图123将打点计时器将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿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两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥泥第十六页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律3实验：接通电源实验：接通电源,让小车让小车A运动运动,小车小车B静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，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把两小车连接成一体运动4改变条件：改变碰撞条件、重复实改变条件：改变碰

9、撞条件、重复实验验第十七页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律数据处理数据处理第十八页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律2验证动量守恒验证动量守恒实验情景实验情景小车的碰撞端装撞小车的碰撞端装撞针与橡皮泥针与橡皮泥探究量探究量质量质量速度速度mv碰撞前碰撞前m1v1m1v1m2v2m2v2碰撞后碰撞后m1v1m1v1m2v2m2v2第十九页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律方案四：利用斜槽上滚下的小球验证动量方案四：利用斜槽上滚下的小球

10、验证动量守恒定律守恒定律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,并选并选定质量大的小球为入射小球定质量大的小球为入射小球2按照图按照图124所示安装实验装置调所示安装实验装置调整固定斜槽使斜槽底端水平整固定斜槽使斜槽底端水平第二十页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律图图1243白纸在下，复写纸在上且在适当位白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好记下重垂线所指的位置置铺放好记下重垂线所指的位置O.第二十一页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律4不放被撞小球，让入射小球从斜槽

11、不放被撞小球，让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复上某固定高度处自由滚下，重复10次次用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面圆心圈在里面圆心P就是小球落点的平均就是小球落点的平均位置位置第二十二页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律5把被撞小球放在斜槽末端，让入射小把被撞小球放在斜槽末端，让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验生碰撞，重复实验10次用步骤次用步骤4的方的方法，标出碰后入射小球落点的平均位法，标出碰后入射小球落点的平均位置置M和被

12、撞小球落点的平均位置和被撞小球落点的平均位置N.如如图图125所示所示第二十三页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律图图1256连接连接ON，测量线段，测量线段OP、OM、ON的长度将测量数据填入表中最后的长度将测量数据填入表中最后代入代入m1OPm1OMm2ON，看在误差，看在误差允许的范围内是否成立允许的范围内是否成立第二十四页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律7整理好实验器材放回原处整理好实验器材放回原处8实验结论：在实验误差范围内，讨论实验结论：在实验误差范围内，讨论碰撞系统的动量

13、守恒碰撞系统的动量守恒第二十五页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律误差分析误差分析1系统误差：主要来源于装置本身是系统误差：主要来源于装置本身是否符合要求，即：否符合要求，即：(1)碰撞是否为一维碰撞碰撞是否为一维碰撞(2)实验是否满足动量守恒的条件，如气实验是否满足动量守恒的条件，如气垫导轨是否水平垫导轨是否水平,两球是否等大两球是否等大,长木板实长木板实验是否平衡掉摩擦力验是否平衡掉摩擦力第二十六页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律2偶然误差：主要来源于质量偶然误差：主要来源于质量m

14、和速和速度度v的测量的测量3改进措施改进措施(1)设计方案时应保证碰撞为一维碰撞，设计方案时应保证碰撞为一维碰撞，且尽量满足动量守恒的条件且尽量满足动量守恒的条件(2)采取多次测量求平均值的方法减小采取多次测量求平均值的方法减小偶然误差偶然误差第二十七页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律注意事项注意事项1前提条件：碰撞的两物体应保证前提条件：碰撞的两物体应保证“水平水平”和和“正碰正碰”2方案提醒：方案提醒：(1)若利用气垫导轨进行若利用气垫导轨进行实验，调整气垫导轨时，注意利用水实验，调整气垫导轨时，注意利用水平仪确保导轨水平平仪确保导轨

15、水平第二十八页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律(2)若利用摆球进行实验，两小球静放若利用摆球进行实验，两小球静放时球心应在同一水平线上，且刚好接时球心应在同一水平线上，且刚好接触，摆线竖直，将小球拉起后，两条触，摆线竖直，将小球拉起后，两条摆线应在同一竖直面内摆线应在同一竖直面内(3)若利用长木板进行实验，可在长木若利用长木板进行实验，可在长木板下垫一小木片用以平衡摩擦力板下垫一小木片用以平衡摩擦力第二十九页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律(4)若利用斜槽小球碰撞应注意：若利用斜槽小

16、球碰撞应注意：斜槽末端的切线必须水平斜槽末端的切线必须水平把被碰小球放在斜槽末端把被碰小球放在斜槽末端入射小球每次都必须从斜槽同一高入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放度由静止释放第三十页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律选质量较大的小球作为入射小球选质量较大的小球作为入射小球实验过程中实验桌、斜槽、记录的白实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变纸的位置要始终保持不变3探究结论：寻找的不变量必须在探究结论：寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变各种碰撞情况下都不改变第三十一页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导

17、引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律实验典例探究实验典例探究用气垫导轨验证动量守用气垫导轨验证动量守恒定律恒定律例例1 气垫导轨气垫导轨(如图如图126)工作时，空工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，空气层，第三十二页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律使滑块不与导轨表面直接接触，大大使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力为了验证减小了滑块运动时的阻力为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放动量守恒定律，在水

18、平气垫导轨上放置两个质量均为置两个质量均为a的滑块，每个滑块的的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率连，两个打点计时器所用电源的频率均为均为b.气垫导轨正常工作后，气垫导轨正常工作后，第三十三页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律接通两个打点计时器的电源，并让两滑接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动图后粘在一起继续运动图127为某次为某次实验打出的点迹清晰的纸带的一部分，实验打出的点迹

19、清晰的纸带的一部分，在纸带上以同间隔的在纸带上以同间隔的6个连续点为一段划个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度为分纸带，用刻度尺分别量出其长度为s1、s2和和s3.若题中各物理量的单位均为国际单若题中各物理量的单位均为国际单位，位，第三十四页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为_、_，两滑块的总，两滑块的总动量大小为动量大小为_；碰撞后两滑块；碰撞后两滑块的总动量大小为的总动量大小为_重复上述重复上述实验，多做几次若碰撞前、后两滑实验，多做几次若碰撞前、后两滑块的总

20、动量在实验误差允许的范围内块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证相等，则动量守恒定律得到验证第三十五页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律图图126图图127第三十六页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律第三十七页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律第三十八页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律【答案】【答案】0.2abs10.2abs30.2ab(s1s3)0.4a

21、bs2第三十九页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律用斜槽轨道验证动量守恒用斜槽轨道验证动量守恒定律定律例例2 验证动量守恒实验装置的示意图验证动量守恒实验装置的示意图如图如图128所示所示图图128第四十页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律(1)在以下选项中，哪些是本次实验必须在以下选项中，哪些是本次实验必须测量的物理量测量的物理量_A两球的质量两球的质量mA、mBBA球的释放点离斜槽末端的竖直高球的释放点离斜槽末端的竖直高度度hC线段线段OM、OP、ON的长度的长度D斜槽末端离纸面的竖

22、直高度斜槽末端离纸面的竖直高度H第四十一页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律(2)在本实验中，根据实验测得的数据，在本实验中，根据实验测得的数据，当关系式当关系式_成立时，即可验证碰成立时，即可验证碰撞过程中动量守恒撞过程中动量守恒(3)在本实验中，为了尽量减小实验误在本实验中，为了尽量减小实验误差，在安装斜槽轨道时，应让斜槽末差，在安装斜槽轨道时，应让斜槽末端保持水平，这样做的目的是端保持水平，这样做的目的是_第四十二页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律A入射球与被碰小球碰后均能从同一

23、高入射球与被碰小球碰后均能从同一高度飞出度飞出B入射球与被碰小球碰后能同时飞出入射球与被碰小球碰后能同时飞出C入射球与被碰小球离开斜槽末端时入射球与被碰小球离开斜槽末端时的速度为水平方向的速度为水平方向D入射球与被碰小球碰撞时的动能不损入射球与被碰小球碰撞时的动能不损失失第四十三页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律第四十四页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律【解析解析】本实验是采用本实验是采用“一动一静一动一静” 碰撞模型及运用平抛运动知识来验证碰撞模型及运用平抛运动知识来验证动量守恒定

24、律的，即验证动量守恒定律的，即验证mAOPmAOMmBON，所以需测量质量和线段，所以需测量质量和线段长长,AC对在安装斜槽轨道时对在安装斜槽轨道时,应让斜槽应让斜槽末端保持水平，这样做的目的是让入射末端保持水平，这样做的目的是让入射球与被碰小球离开斜槽末端时的速度为球与被碰小球离开斜槽末端时的速度为水平方向，水平方向，C对；对；第四十五页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律【答案】【答案】(1)AC(2)mAOPmAOMmBON(3)C(4)P2第四十六页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律知能优化演练知能优化演练第四十七页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引实验验证动量守恒定律实验验证动量守恒定律本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放第四十八页，编辑于星期五：二十一点 三分。