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實(shí)驗(yàn):考據(jù)動(dòng)量守恒定律
第一課時(shí):實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備課
一、學(xué)生預(yù)習(xí)課文考據(jù)動(dòng)量守恒定律。
二、預(yù)習(xí)過程中談?wù)摻鉀Q以下思慮題,教師巡回指導(dǎo)。
三、用實(shí)物投影儀出示本實(shí)驗(yàn)思慮題:
、考據(jù)碰撞中的動(dòng)量守恒,需要考據(jù)什么關(guān)系式?測(cè)量困難是什么?
、該實(shí)驗(yàn)中為什么要使兩個(gè)小球在空中“水平對(duì)心碰撞〞?實(shí)現(xiàn)了“水平對(duì)心碰撞〞時(shí),球的落點(diǎn)是怎樣的?采用水平對(duì)心碰撞后,考據(jù)動(dòng)量守恒,變成考據(jù)什么關(guān)系式?測(cè)量哪些量?
、固定斜槽時(shí)應(yīng)注意什么?怎樣判斷槽口可否水平?被碰小球和入射小球的質(zhì)量應(yīng)滿足什么關(guān)系?為什么需要這樣?若是按課本要求把被磁小球放在小支柱上,調(diào)治支柱地址的高度的標(biāo)準(zhǔn)是什么?
、為什么小球每次都要從同一點(diǎn)滾下,怎樣保證每次從同一點(diǎn)滾下?
、入射小球的射程、被碰小球的射程分別是多少?怎樣表示?起點(diǎn)、終點(diǎn)分別在什么位
置?
、點(diǎn)的地址怎樣確定?點(diǎn)、、的地址怎樣確定?什么是“落點(diǎn)的平均地址〞?
、地面上鋪幾層紙?依什么次序?在實(shí)驗(yàn)過程中紙可否搬動(dòng)?
、若是不用支柱,被碰小球在被碰前放在槽口,考據(jù)動(dòng)量守恒的關(guān)系式是怎樣的?測(cè)量
哪些量?射程起點(diǎn)和終點(diǎn)各在什么地址?
四、實(shí)驗(yàn)思慮題談?wù)摻Y(jié)束后,教師總結(jié)本實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)問題:〔一〕實(shí)驗(yàn)?zāi)康模嚎紦?jù)動(dòng)量守恒定律〔二〕實(shí)驗(yàn)裝置:入射小球被碰小球
白紙
復(fù)寫紙
〔三〕實(shí)驗(yàn)器材
斜槽、兩個(gè)大小同樣但質(zhì)量不同樣的小球、天平、刻度尺、白紙、復(fù)寫紙、游標(biāo)卡尺學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)步驟:
、用天平稱出兩個(gè)小球的質(zhì)量、,用游標(biāo)卡尺測(cè)出小球的半徑。
、將斜槽固定在桌邊,使槽的尾端點(diǎn)切線是水平的,被碰小球放在斜槽前邊的小支柱上,調(diào)治實(shí)驗(yàn)裝置,使兩球相平碰是埏于同一高度,以保證它們碰撞后的速度方向都在同一條水平直線上。
、在地上鋪一張白紙,白紙上鋪放復(fù)寫紙,當(dāng)小球落在復(fù)寫紙上時(shí),便在白紙上留下了球落地的印跡,以便記錄小球飛出的水平距離,在白紙上記下重錘線所指的地址,它表示碰撞時(shí)小球的球心在紙上的垂直投影。
、先不放上被碰小球,讓入射小球〔大的〕從斜槽上某一高度滾下,重復(fù)次,用盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面,圓心就是小球落點(diǎn)的平均地址。
、把被碰小球放在支柱上,讓入射小球從原來的高度流下,使它們發(fā)生正碰,重復(fù)實(shí)驗(yàn)次,用同樣的方法標(biāo)出碰撞后入射小球落點(diǎn)的平均地址和被碰小球落點(diǎn)的平均地址。
、過在紙上作一條直線,在直線上取′,用刻度尺測(cè)量線段、、′的長(zhǎng)度用小球翱翔的時(shí)間做時(shí)間單位,那么的長(zhǎng)等于入射小球在碰撞前的速度,長(zhǎng)等于入射小球碰撞后的速度′,′的長(zhǎng)度等于被碰小球碰撞后的速度′。
〔五〕在考據(jù)動(dòng)量守恒,只須將兩個(gè)小球的質(zhì)量、和相應(yīng)的速度的數(shù)值代入下式中看等式可否成立?
m1OPm1OMm2ON
五、實(shí)驗(yàn)本卷須知:
、實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先調(diào)治斜槽,使其尾端切線沿水平方向,以保證小球碰撞前時(shí)速度沿水平方
向。
、重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí),每次都應(yīng)使小球由斜面的同一地址滾下。
、為保證碰后兩球速度方向同樣,入射小球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰小球。
、在本實(shí)驗(yàn)中,我們采用以各球的水平射程代替程度,所以測(cè)量記錄時(shí)必然要理解各線段代表的是物體哪個(gè)時(shí)刻的速度。
第二課時(shí):學(xué)生操作課
考據(jù)動(dòng)量守恒定律
5.0m0.01kg2.0kg500m20m1’?
2h
g
由1’2’
有1’2’2’
12’1m1s1m2s2'即’得’m1由于子彈與小球在同一水平高度處相互作用且作用時(shí)間極短,小球在處入射速度、出射速度和小球被碰速度的大小與它們發(fā)生的水平位移成正比,在動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式中可以利用測(cè)量的位移數(shù)據(jù)來考據(jù)動(dòng)量可否守恒。考據(jù)1’成馬上考據(jù)了動(dòng)量守恒定律
提問:利用平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)器上運(yùn)動(dòng)小球和靜止小球的碰撞可否設(shè)計(jì)一個(gè)“考據(jù)動(dòng)量守恒定律〞實(shí)驗(yàn)?
出示平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)器、小鋼球、玻璃球
〔在實(shí)驗(yàn)的原理的基礎(chǔ)上關(guān)于實(shí)驗(yàn)器材的采用、實(shí)驗(yàn)步驟的安排、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的讀取和辦理及減小實(shí)驗(yàn)誤差〕
實(shí)驗(yàn)要求:考據(jù)動(dòng)量守恒定律
實(shí)驗(yàn)原理:考據(jù)m1OPm1OMm2ON
實(shí)驗(yàn)器材:〔解析〕
平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)器、小鋼球、玻璃球
入射小球、被碰小球和質(zhì)量的測(cè)量天平
入射小球、被碰小球拋出點(diǎn)地址,落點(diǎn)地址確實(shí)定重垂線、白紙、復(fù)寫紙
入射小球、被碰小球水平位移的測(cè)量米尺
實(shí)驗(yàn)步驟〔談?wù)?、歸納〕
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和的質(zhì)量
入射小球單獨(dú)平拋的水平距離OP
碰后平拋的水平距離OM
被碰小球被碰后平拋的水平距離
ON
記錄表格
物理量
ON
r〔〕
〔〕
〔〕
〔〕
〔單位〕
〔〕
〔〕
測(cè)量值
m1OP()
m1OMm2ON()
實(shí)驗(yàn)誤差
一、實(shí)驗(yàn)條件
、入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量。
、兩球發(fā)生對(duì)心正碰,碰后均做平拋運(yùn)動(dòng),要求=。
、入射球碰前的速度恒定。
二、實(shí)驗(yàn)本卷須知
、斜槽尾端切線必定水平
、入射球必定每次從同一高度靜止釋放
、入射小球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰小球的質(zhì)量
、實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)桌、斜槽、記錄的白紙的地址要向來保持不變
、小球落點(diǎn)平均地址確定的方法
【問題談?wù)摗?/p>
、在做考據(jù)動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中安裝斜槽軌道時(shí),應(yīng)讓斜槽尾端點(diǎn)的切線保持水平,這樣做的目的是為了使:
、入射球獲得較大的速度.
、入射球與被碰球?qū)π呐鲎埠螅俣染鶠樗椒较颍?/p>
、入射球與被碰球碰撞時(shí)動(dòng)能無損失.
、入射球與被碰球碰后均能從同一高度飛出.
、在做考據(jù)動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中,以下關(guān)于小球落點(diǎn)說法,正確的選項(xiàng)是:
.由于有時(shí)因素存在,重復(fù)操作時(shí)小球落點(diǎn)不重合是正常的,但落點(diǎn)應(yīng)當(dāng)比較密集
.測(cè)定點(diǎn)地址時(shí),若是重復(fù)次的落點(diǎn)分別為、、,那么應(yīng)取、、的平均值,即()
.用半徑盡量小的圓把、、圈住,這個(gè)圓的圓心是入射球落點(diǎn)的平均地址
、在考據(jù)動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中,設(shè)入射球、被碰球的質(zhì)量分別為、,為了減少實(shí)驗(yàn)誤差,以下說法正確的選項(xiàng)是:
.降低碰撞實(shí)驗(yàn)器材的高度.入射小球釋放點(diǎn)要合適高一些
、〔年高考題〕某同學(xué)用圖-〔甲〕所示裝置經(jīng)過半徑同樣的、兩球的碰撞來考據(jù)動(dòng)量守恒定律。圖甲中是斜槽,為水平槽。實(shí)驗(yàn)時(shí)先使球從斜槽上某一固定地址由靜止開始滾下,落到位于水平川面的記錄紙上,留下印跡。重復(fù)上述操作次,獲得個(gè)落點(diǎn)印跡。再把球放在
水平槽上湊近槽尾端的地方,讓球仍從地址由靜止開始滾下,和球碰撞后,、球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)印跡。重復(fù)這種操作次。圖甲中點(diǎn)是水平槽尾端在記錄紙上垂直投影點(diǎn)。
球落點(diǎn)印跡如圖乙所示,其中米尺水平放置,且平行于、、所在的平面,米尺的零點(diǎn)與點(diǎn)對(duì)齊。
〔〕碰撞后球的水平射程應(yīng)取為。
〔〕在以下選項(xiàng)中,哪些是本次實(shí)驗(yàn)必定進(jìn)行的測(cè)量?答:〔填選項(xiàng)號(hào)〕。
.水平槽上未放球時(shí),測(cè)量球落點(diǎn)地址到點(diǎn)的距離
.球與球碰撞后,測(cè)量球落點(diǎn)地址到點(diǎn)的距離
.測(cè)量球或球的直徑
.測(cè)量球和球的質(zhì)量〔或兩球質(zhì)量之比〕
.測(cè)量點(diǎn)相關(guān)于水平槽面的高度
乙
甲
圖-
、〔年上海高考題〕某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器考據(jù)動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn):在小車的前端
粘有橡皮泥,推動(dòng)小車使之作勻速運(yùn)動(dòng)。爾后與原來靜止在前面的小車相碰并粘合在體,繼
續(xù)作勻速運(yùn)動(dòng),他設(shè)計(jì)的詳盡裝置如圖-〔甲〕所示。在小車后連著紙帶,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
電源頻率為,長(zhǎng)木板下墊著小木片用以平衡摩擦力。
〔〕假設(shè)已獲得打點(diǎn)紙帶如圖-〔乙〕,并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距標(biāo)在圖上,為運(yùn)動(dòng)初步的第一
點(diǎn),那么應(yīng)選段來計(jì)算的碰前速度,應(yīng)選段來計(jì)算和碰后的共同速度?!蔡睢皑暬颉皑暬颉皑?/p>
或“〞〕。
〔〕已測(cè)得小車的質(zhì)量
m1
0.40kg
,小車的質(zhì)量
m2
0.20kg
,由以上測(cè)量結(jié)果可得:碰
前總動(dòng)量
kg.m/s,碰后總動(dòng)量′
kg.m/s。
人生最大的幸福,莫過于連一分鐘都無法休息瑣碎的時(shí)間實(shí)在可以成就大事業(yè)珍惜時(shí)間可以使生命變的更有價(jià)值時(shí)間象奔跑洶涌的急湍,它一去無返,絕不流連一個(gè)人越知道時(shí)間的價(jià)值,就越感覺失時(shí)的悲傷獲得時(shí)間,就是獲得所有用經(jīng)濟(jì)學(xué)的眼光來看,時(shí)間就是一種財(cái)富時(shí)間一點(diǎn)一滴凋落,好像蠟燭漫漫燃盡我總是感覺到時(shí)間的巨輪在我背后奔馳,日益迫近夜晚給老人帶來寧靜,給年輕人帶來希望不浪費(fèi)時(shí)間,不時(shí)刻刻都做些適用的事,戒掉所有不用要的行為時(shí)間乃是萬物中最可貴的東西,但若是浪費(fèi)了,那就是最大的浪費(fèi)我的產(chǎn)業(yè)多么美,多么廣,多么寬,時(shí)間是我的財(cái)富,我的田地是時(shí)間時(shí)間就是性命,無端的空耗別人的時(shí)間,知識(shí)是取之不盡,用之不停的。只有最大限度地挖掘它,才能領(lǐng)悟到學(xué)習(xí)的樂趣。新想法常常瞬時(shí)即逝,必定集中精力,牢記在心,及時(shí)捕獲。每天清早張開眼睛,深吸一口氣,給自己一個(gè)微笑,爾后說:“在這美好的一天,我又要獲得多少知識(shí)?。〃暡灰獮檫@個(gè)世界而吃驚,要讓這個(gè)世界為你而吃驚!如果說學(xué)習(xí)有捷徑可走,那也必然是勤奮。學(xué)習(xí)好像農(nóng)民耕
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