备考2019年高考物理一轮复习文档：第六章实验七 验证动量守恒定律含解析

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1、实验七验证动量守恒定律板块一主干梳理•夯实基础Q实验原理与操作♦实验原理在一维碰撞中，测出物体的质量加和碰撞前后物体的速度,找出碰撞前的动aP=mAvx--m2v2及碰撞后的动量=mVi+m2v2f,看碰撞前后动量是否守恒。♦实验器材方案一：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。方案二：带细绳的摆球(相同的两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。方案三：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥。方案四：斜槽、大小相等质量不

2、同的小球两个、重垂线一条、白纸、复写纸、天平、刻度尺、圆规.三角板。♦实验步骤1.方案一：利用气垫导轨验证一维碰撞中的动量守恒⑴测质量：用天平测出滑块的质量。(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)。(4)验证：一维碰撞中的动量守恒。2.方案二：利用摆球验证一维碰撞中的动量守恒(1)测质量：用天平测岀两小球的质量加1、加2。(2)安装：把两个等大的摆球用等长悬线悬挂起来。(3)实验：一个摆球静止，

3、拉起另一个摆球，放下时它们相碰。(4)测速度：测量摆球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应摆球的速度；测量碰撞后摆球摆起的角度，从而算出碰撞后对应摆球的速度。(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。3.方案三：利用光滑桌面上两小车相碰验证一维碰撞中的动量守恒(1)测质量：用天平测出两小车的质量加1、加2。(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的限位孔连在小车的后面，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，

4、两车碰撞时撞针插入橡皮泥，把两小车连接在一起共同运动。(4)测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间由肓算出速度。(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。1.方案四：利用平抛运动规律验证动量守恒定律(1)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)按要求安装好实验装置，并调整斜槽使斜槽末端切线水平。(3)白纸在下，复写纸在上，在适当位置铺放好。记下重垂线所指的位置0。(4)不放被碰小球，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

5、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)把被碰小球放在斜槽末端，让入射小球从斜槽上同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次。用步骤⑷的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N。⑹测量OP、OM.ON的长度，在误差允许的范围内，看mvOP=mvOM+m1-ON是否成立。(1)整理好实验器材并放回原处。(2)实验结论：在误差允许的范围内，讨论碰撞系统的动量是否守恒。S数据处理与分析♦注意事项1.前提条件：碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”。2.方案提醒(1)若利

6、用气垫导轨进行验证，调整气垫导轨时，应注意利用水平仪确保导轨水平。(2)若利用摆球进行验证，两摆球静止时球心应在同一水平线上，且刚好接触，摆线竖直，将摆球拉起后，两摆线应在同一竖直面内。(3)利用两小车相碰进行验证时，要注意平衡摩擦力。(4)利用平抛运动规律进行验证，安装实验装置时，应注意调整斜槽，使斜槽末端水平，且选质量较大的小球为入射小球。3.探究结论：寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不变。♦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

7、气垫导轨是否水平，两球是否等大，长木板实验时是否平衡掉摩擦力。2.偶然误差：主要来源于质量加和速度。的测量。3.改进措施(1)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。(2)采取多次测量求平均值的方法来减小偶然误差。板块二考点细研•悟法培优考点实验方案及数据处理1•实验方案方案一：利用气垫导轨和光电门完成一维碰撞。方案二：利用等长悬线挂等大小球完成一维碰撞。方案三：在光滑水平面上，利用两小车和打点计时器完成一维碰撞。方案四：利用斜槽上滚下的小球与被撞小球完成一维碰撞。2.数据处理⑴速度的测量A

8、v方案一：滑块速度的测量：0=篇，式中Ax为滑块挡光片的宽度（仪器说明书上给出，也可直接测量），Af为数字计时器显示的滑块（挡光片）经过光电门的时间。方案二摆球速度的测量：。=辽亦，式中方为小球释放时（或碰撞后摆起的）高度，仇可用刻度尺测量（也可由量角器和摆长计算出）o方案三：小车速度的测量：式中2是纸带上两计数点间的距离，可用刻度尺测量,Af为小车经过Ax的时间，可由打点间隔算出。方案四：测入射小