驗證動量守恒定律教案人教課標版實用教案

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實驗：考據(jù)動量守恒定律

第一課時：實驗準備課

一、學生預習課文考據(jù)動量守恒定律。

二、預習過程中談論解決以下思慮題，教師巡回指導。

三、用實物投影儀出示本實驗思慮題：

、考據(jù)碰撞中的動量守恒，需要考據(jù)什么關(guān)系式？測量困難是什么？

、該實驗中為什么要使兩個小球在空中“水平對心碰撞〞？實現(xiàn)了“水平對心碰撞〞時，球的落點是怎樣的？采用水平對心碰撞后，考據(jù)動量守恒，變成考據(jù)什么關(guān)系式？測量哪些量？

、固定斜槽時應注意什么？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準是什么？

、為什么小球每次都要從同一點滾下，怎樣保證每次從同一點滾下？

、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、終點分別在什么位

置？

、點的地址怎樣確定？點、、的地址怎樣確定？什么是“落點的平均地址〞？

、地面上鋪幾層紙？依什么次序？在實驗過程中紙可否搬動？

、若是不用支柱，被碰小球在被碰前放在槽口，考據(jù)動量守恒的關(guān)系式是怎樣的？測量

哪些量？射程起點和終點各在什么地址？

四、實驗思慮題談論結(jié)束后，教師總結(jié)本實驗的幾個問題：〔一〕實驗目的：考據(jù)動量守恒定律〔二〕實驗裝置：入射小球被碰小球

白紙

復寫紙

〔三〕實驗器材

斜槽、兩個大小同樣但質(zhì)量不同樣的小球、天平、刻度尺、白紙、復寫紙、游標卡尺學生總結(jié)實驗步驟：

、用天平稱出兩個小球的質(zhì)量、，用游標卡尺測出小球的半徑。

、將斜槽固定在桌邊，使槽的尾端點切線是水平的，被碰小球放在斜槽前邊的小支柱上，調(diào)治實驗裝置，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，白紙上鋪放復寫紙，當小球落在復寫紙上時，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，重復次，用盡可能小的圓把所有的小球落點圈在里面，圓心就是小球落點的平均地址。

、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，重復實驗次，用同樣的方法標出碰撞后入射小球落點的平均地址和被碰小球落點的平均地址。

、過在紙上作一條直線，在直線上取′，用刻度尺測量線段、、′的長度用小球翱翔的時間做時間單位，那么的長等于入射小球在碰撞前的速度，長等于入射小球碰撞后的速度′，′的長度等于被碰小球碰撞后的速度′。

〔五〕在考據(jù)動量守恒，只須將兩個小球的質(zhì)量、和相應的速度的數(shù)值代入下式中看等式可否成立？

m1OPm1OMm2ON

五、實驗本卷須知：

、實驗前應先調(diào)治斜槽，使其尾端切線沿水平方向，以保證小球碰撞前時速度沿水平方

向。

、重復實驗時，每次都應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)量應大于被碰小球。

、在本實驗中，我們采用以各球的水平射程代替程度，所以測量記錄時必然要理解各線段代表的是物體哪個時刻的速度。

第二課時：學生操作課

考據(jù)動量守恒定律

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，在動量守恒定律的表達式中可以利用測量的位移數(shù)據(jù)來考據(jù)動量可否守恒?？紦?jù)1’成馬上考據(jù)了動量守恒定律

提問:利用平拋運動實驗器上運動小球和靜止小球的碰撞可否設計一個“考據(jù)動量守恒定律〞實驗？

出示平拋運動實驗器、小鋼球、玻璃球

〔在實驗的原理的基礎(chǔ)上關(guān)于實驗器材的采用、實驗步驟的安排、實驗數(shù)據(jù)的讀取和辦理及減小實驗誤差〕

實驗要求:考據(jù)動量守恒定律

實驗原理：考據(jù)m1OPm1OMm2ON

實驗器材:〔解析〕

平拋運動實驗器、小鋼球、玻璃球

入射小球、被碰小球和質(zhì)量的測量天平

入射小球、被碰小球拋出點地址，落點地址確實定重垂線、白紙、復寫紙

入射小球、被碰小球水平位移的測量米尺

實驗步驟〔談論、歸納〕

實驗數(shù)據(jù)和的質(zhì)量

入射小球單獨平拋的水平距離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〕

〔〕

〔〕

測量值

m1OP()

m1OMm2ON()

實驗誤差

一、實驗條件

、入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量。

、兩球發(fā)生對心正碰，碰后均做平拋運動，要求＝。

、入射球碰前的速度恒定。

二、實驗本卷須知

、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)量應大于被碰小球的質(zhì)量

、實驗過程中實驗桌、斜槽、記錄的白紙的地址要向來保持不變

、小球落點平均地址確定的方法

【問題談論】

、在做考據(jù)動量守恒定律實驗中安裝斜槽軌道時，應讓斜槽尾端點的切線保持水平，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動能無損失．

、入射球與被碰球碰后均能從同一高度飛出．

、在做考據(jù)動量守恒定律實驗中，以下關(guān)于小球落點說法，正確的選項是：

．由于有時因素存在，重復操作時小球落點不重合是正常的，但落點應當比較密集

．測定點地址時，若是重復次的落點分別為、、，那么應取、、的平均值，即()

．用半徑盡量小的圓把、、圈住，這個圓的圓心是入射球落點的平均地址

、在考據(jù)動量守恒定律實驗中，設入射球、被碰球的質(zhì)量分別為、，為了減少實驗誤差，以下說法正確的選項是：

.降低碰撞實驗器材的高度.入射小球釋放點要合適高一些

、〔年高考題〕某同學用圖－〔甲〕所示裝置經(jīng)過半徑同樣的、兩球的碰撞來考據(jù)動量守恒定律。圖甲中是斜槽，為水平槽。實驗時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。重復上述操作次，獲得個落點印跡。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印跡。重復這種操作次。圖甲中點是水平槽尾端在記錄紙上垂直投影點。

球落點印跡如圖乙所示，其中米尺水平放置，且平行于、、所在的平面，米尺的零點與點對齊。

〔〕碰撞后球的水平射程應取為。

〔〕在以下選項中，哪些是本次實驗必定進行的測量？答：〔填選項號〕。

．水平槽上未放球時，測量球落點地址到點的距離

．球與球碰撞后，測量球落點地址到點的距離

．測量球或球的直徑

．測量球和球的質(zhì)量〔或兩球質(zhì)量之比〕

．測量點相關(guān)于水平槽面的高度

乙

甲

圖－

、〔年上海高考題〕某同學設計了一個用打點計時器考據(jù)動量守恒定律的實驗：在小車的前端

粘有橡皮泥，推動小車使之作勻速運動。爾后與原來靜止在前面的小車相碰并粘合在體，繼

續(xù)作勻速運動，他設計的詳盡裝置如圖－〔甲〕所示。在小車后連著紙帶，電磁打點計時器

電源頻率為，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力。

〔〕假設已獲得打點紙帶如圖－〔乙〕，并測得各計數(shù)點間距標在圖上，為運動初步的第一

點，那么應選段來計算的碰前速度，應選段來計算和碰后的共同速度?！蔡睢皑暬颉皑暬颉皑?/p>

或“〞〕。

〔〕已測得小車的質(zhì)量

m1

0.40kg

，小車的質(zhì)量

m2

0.20kg

，由以上測量結(jié)果可得：碰

前總動量

kg.m/s，碰后總動量′

kg.m/s。

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