2022年验证动量守恒定律实验导学案 .pdf

学习必备欢迎下载课题：验证动量守恒定律实验课型：新授课课时： 2 课时导学练编号：grwldxl-xx3-5-1-6 主备人：审核人：【学习目标】? 1、验证在一维碰撞中动量守恒? 2、掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后速度的测量方法? 3、掌握实验数据处理的方法【学法指导】1.思考、合作、质疑。2.利用身边的一切可利用资源设计可行性较强的实验方案。3.用实验数据的处理来验证实验方案与定律存在的误差，从而更体验探究乐趣。4.联系生活例子，理论联系实际。一、课前预习导学单阅读课本，回答下面问题：1、动量守恒定律的表达式：2、系统动量守恒的条件：3、验证动量守恒定律实验原理在一维碰撞中， 测出和，找出碰撞前的动量pm1v1m2v2及碰撞后的动量p m1v1 m2v2 ，看碰撞前后动量是否守恒4、实验方案与器材方案：利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律器材： （结合实验装置图找出相应的器材）斜槽、大小相等质量不同的小球两个、重垂线一条、白纸、复写纸、天平一台、刻度尺、圆规、三角板教师复备栏（学生笔记栏）自我评价小组长评价二、课中探究展示单1、实验步骤(1)用测出两小球的质量，并选定质量的小球为入射小球，质量较的为被撞小球其目的是。(2)按照图所示安装实验装置调整、固定斜槽使斜槽末端保持。(3)白纸在下固定，复写纸在上且在适当位置铺放好记下(4)测量放射小球的初动量时，先，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 画把 小 球 所 有 的 落 点 都 圈 在 里面就是小球落点的平均位置P精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 4 页学习必备欢迎下载(5)把被撞小球放在斜槽末端，让入射小球从斜槽自由滚下，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，如下图所示被撞小球碰撞前的速度大小为，表示入射小球碰撞前速度大小的是线段，表示入射小球碰撞后的速度大小的是线段，表示被碰撞小球碰撞后的速度大小的是线段。(6) 连接ON ，测量线段OP、 OM 、 ON 的长度将测量数据填入表中最后代入公式，看在误差允许的范围内是否成立(7)整理好实验器材放回原处(8)实验结论：在实验误差范围内，碰撞系统的动量守恒2、注意事项(1)前提条件：碰撞的两物体应保证和(2)本实验中，入射球质量一定要于被碰球质量，以防止碰后被反弹而不能准确测定入射小球碰后的速度(3)要确保斜槽末端水平检验是否水平的方法是：，则表明斜槽末端已水平(4)保证入射小球每次必须从同一高度由滚下，且尽可能地让小球的释放点高些(5)实验过程中，实验桌、斜槽及白纸的位置始终不变(6)在计算时一定要注意m1、m2和 OP、OM、ON 的对应关系小组长评价三、课堂训练单1如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图. (1)若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则 () Am1 m2，r1r2Bm1m2，r1r2Cm1 m2，r1r2Dm1m2，r1r2(2)在此实验中，必须测量的物理量是（）A.入射小球和被碰小球的质量B.入射小球或被碰小球的半径C.入射小球从静止释放时的起始高度D.斜槽轨道的末端到地面的高度E.入射球未碰撞时飞出的水平距离F.入射小球和被碰小球碰撞后飞出的水平距离(3)为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是_(填下列对应的字母)A直尺B游标卡尺C天平D秒表(4)设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，P 为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式 _(用 m1、 m2及图中字母表示)成立，即表示碰撞中动量守恒2在做 “ 验证动量守恒定律” 实验时，入射球a 的质量为m1，被碰球 b 的质量为 m2，小球的半径为 r，各小球的落地点如图所示，下列关于这个实验的说法正确的是() 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 4 页学习必备欢迎下载A入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相等的小球B要验证的表达式是m1( OP 2r)m1( OM 2r)m2ONC要验证的表达式是m1ON m1OM m2OPD要验证的表达式是m1OP m1OM m2ON3某同学用如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律.实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹. 重复上述操作10 次，得到 10 个落点痕迹 . 再把 B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让 A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后， A、B 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹. 重复这种操作10 次，得到了如图所示的三个落地点. （1）请你叙述用什么方法找出落地点的平均位置._.并在图中读出OP=_. （2）已知mAmB=21，碰撞过程中动量守恒，则由图可以判断出R 是_球的落地点， P是_球的落地点 . （3）用题中的字母写出动量守恒定律的表达式_. 四、课后拓展训练单1利用平抛运动验证动量守恒定律（1）如右图，用“ 碰撞实验器 ” 可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是， 可以通过仅测量_(填选项前的符号)，间接地解决这个问题A小球开始释放高度h B小球抛出点距地面的高度H C小球做平抛运动的射程图中O 点是小球抛出点在地面上的垂直投影实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S 位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP.然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复接下来要完成的必要步骤是_(填选项前的符号) A用天平测量两个小球的质量m1、m2 B测量小球m1开始释放的高度hC测量抛出点距地面的高度H D分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE测量平抛射程OM、ON若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_ _；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为_ _(本小题用中测量的量表示)经测定， m145.0 g，m2 7.5 g，小球落地点的平均位置距O 点的距离如图所示碰撞前、后 m1的动量分别为p1与 p1 ， 则 p1p1 _11；若碰撞结束时m2的动量为p2 ，则p1 p2 11_. 实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值p1p1 p2为_精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 4 页学习必备欢迎下载（2）把两个大小相同、质量不等的金属球用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧，置于光滑的水平桌面上，如图所示.烧断细线，观察两球的运动情况，进行必要的测量，验证物体间相互作用时动量守恒 . a还必须添加的器材是：_. b需直接测量的数据是：_. c用所得数据验证动量守恒定律的关系式是_. 2利用气垫导轨验证动量守恒定律气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示( 弹簧的长度忽略不计) ， 采用的实验步骤如下：a用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB. b调整气垫导轨，使导轨处于水平c在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上d用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1. e按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2. (1) 实验中还应测量的物理量是_(2) 利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是_ ，上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是_ 。3利用带细线的摆球验证动量守恒定律，质量为Bm的钢球 B 放在小支柱N 上， 球心离地面高度为H； 质量为Am的钢球A 用细线拴好悬挂于O 点，当细线被拉直时O 点到球心的距离为L， 且细线与竖直线之间夹角;球 A 由静止释放，摆到最低点时恰与球B 发生正碰，碰撞后，A 球把轻质指示针C 推移到与竖直夹角为处，B 球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录球B 的落点用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B 的动量（设两球A、B 碰前的动量分别为Ap、Bp；碰后动量分别为Ap、Bp)，则Ap= ; Ap= ; Bp= ; Bp= 。教师评价精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 4 页