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1、实验微课(七)验证动量守恒定律考点考级 实验原理与实验操作() 实验数据处理与误差分析()实验拓展与创新()命题点命题点：对实验原理与实验操作的考查命题点：实验数据处理与误差分析 命题点 1：利用等长摆球一维碰撞 命题点 2：利用打点计时器进行验证 命题点 3：教材原型实验的拓展考查频率 2014 课标卷，35(2)一、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率 v、v，找出碰撞前的动量 pm v m v 1 1 2 2及碰撞后的动量 pm v1 1m v ，看碰撞前后动量是否守恒 2 2二、实验方案方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验1 测质量：用天平测出滑块质量2 安装
2、：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和方向)4验证：一维碰撞中的动量守恒方案二： 利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验1测质量：用天平测出两小球的质量 m 、m .1 22 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，测量碰撞 后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度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方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验
3、tt1 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 两小车连接成一体运动x4 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方案四：利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律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 按照如图所示安装实验装置，调整固定斜槽使斜槽底端水平3 白纸在下，复写纸在上，在适当位置铺放好记下重垂
4、线所指的位置 O.4 不放被撞小球，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 把被撞小球放在斜槽末端，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 和被碰小球落点的 平均位置 N.如图所示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 m OP1m OM m ON ，看在误差允许的范围内是否成立1 27 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三、数据处理1速度的测
5、量x方案一：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t方案二：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)x方案三：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 为小车经过 x 的时间，可由打点间隔算出2验证的表达式m v m v m v m v .1 1 2 2 1 1 2 2方案四：验证的表达式为 m OP m OM m ON1 1 2四、注意事项1前提条件碰撞的两物体应保证“水平
6、”和“正碰”2方案提醒(1) 若利用气垫导轨进行实验，调整气垫导轨时，注意利用水平仪确保导轨水平(2) 若利用摆球进行实验，两小球静放时球心应在同一水平线上，且刚好接触，摆线竖 直，将小球拉起后，两条摆线应在同一竖直面内(3) 若利用长木板进行实验，可在长木板下垫一小木片用以平衡摩擦力(4) 若利用斜槽小球碰撞应注意：1 斜槽末端的切线必须水平2 入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放3 选质量较大的小球作为入射小球4 实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变3探究结论寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变五、误差分析1系统误差主要来源于装置本身是否符合要求，即(1) 碰撞是否为一维碰撞(2) 实验是否满足动量守恒的条件：如气垫导轨是否水平，两摆球是否等大，利用长木 板实验是否平衡掉摩擦力2偶然误差主要来源于质量 m 和速度 v 的测量.