江苏专版2019高考物理一轮复习第五章能量和动量学案20180523366.wps
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1、第五章 能量和动量 实 验 六 验证动量守恒定律 实验目的:验证动量守恒定律。 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 pm1v1m2v2及碰撞后的动量 pm1v1m2v2,看碰撞前后动量是否守恒。 实验方案 实验方案一 利用气垫导轨完成一维碰撞实验 实验器材 气垫导轨、光电计时器、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( 改变滑块的质量。改变滑块的初速度大小
2、和方向)。 4验证:一维碰撞中的动量守恒。 数据处理 x 1滑块速度的测量:v ,式中 x为滑块挡光片的宽度(仪器说明书上给出,也可直 t 接测量),t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:m1v1m2v2m1v1m2v2。 实验方案二 利用等长摆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,放下时它们相碰。 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
3、量碰撞后小球摆起的角度,算出碰撞后对应小球的速度。 1 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:v 2gh,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:m1v1m2v2m1v1m2v2。 实验方案三 利用两辆小车完成一维碰撞实验 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。 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。
4、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 小车连接成一个整体运动。 x 4测速度:通过纸带上两计数点间的距离及时间,由 v 算出速度。 t 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 x 1小车速度的测量:v ,式中 x是纸带上两计数点间的距离,可用刻度尺测量,t t 为小车经过 x的时间,可由打点间隔算出。 2验证的表达式:m1v1m2v2m1v1m2v2。 实验方案四 利用斜槽滚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
5、入射小球。 2安装:按照如图所示安装实验装置。调整固定斜槽使斜槽底端水平。 2 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。 6验证:连接 ON,测量线段 OP、OM、ON 的长度。将测量数据填
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