动量守恒数据处理+彭金池
【优】高考物理一轮复习 第六章 实验 验证动量守恒定律PPT资料
2.用质量较大的球作入射小球,质量较小的球作被碰小球,这样可以保证两球在碰撞后入射球不反弹,以便更好地验证动量守恒.
理解实验原理,掌握实验的器材、装置、方法、步骤.
高(4)考在物“理验一证轮动复量当习守恒第入定六射律章”实小的验实球验验证中放动.量某在守同恒学斜定用律如槽课图件乙末所示端的,装置被进行碰了如小下的球操作放: 在支柱上时,调整支柱,使两
(4)已用游标A 卡尺测得小球直径为B2.
实验:验证动量守恒定律
(2)实验前需要进行如下调节: 理解实验原理,掌握实验的器材、装置、方法、步骤.
1.实验中选择的两球半径相等,可以保证球在碰撞时是对心正碰,以保证小球在碰后仍在同一平面内运动,落点在同一水平线上. 【例❷】 如图所示为“验证碰撞中动量守恒”实验的装置示意图:
题型2 实验数据的处理
2.用质球量较__大_的_球_作_入_射_小_球_,,质量并较小且的球使作两被碰球小球的,这球样可心以保_证_两_球_在__碰_撞_后;入射球不反弹,以便更好地验证动量守恒.
动量守恒.
提醒探究
题型2 实验数据的处理
【例❷】 如图所示为“验证碰撞中动量守恒”实验的 装置示意图:
提醒探究
(1)实验中小球 A 质量为 mA,小球 B 质量为 mB,它们的关系应该是:
m ________m . 1.实验中选择的两球半径相等,可以保证球在碰撞时是对心正碰,以保证小球在碰后仍在同一平面内运动,落点在同一水平线上.
实验:验证动量守恒定律
该【实例验 ❷为】命题如热图A点所.实示验为固,“在验定高证考碰斜中撞出中槽现动的量时几守率恒,较”应高实.验使的装斜置示槽意图末: 端________;
题型2 实验数据的处理
【例❷】 【例❷】
动量守恒定律专家课件1
(2)速度的测量:利用公式v=Δt(Δx),式中Δx为滑块(挡光片)的宽度,Δt为计
时器显示的滑块(挡光片)经过光电门时对应的时间. (3)利用在滑块上增加重物的方法改变碰撞物体的质量. (4)实验方法. ①用细线将弹簧压缩,放置于两个滑块之间,并使它们静止,然后烧断细线, 弹簧弹开,两个滑块随即向相反方向运动(图甲). ②在两滑块相碰的端面上装上弹性碰撞架(图乙),可以得到能量损失很小的 碰撞. ③在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥,碰撞时撞针插入橡皮泥中, 把两个滑块连成一体运动(图丙),这样可以得到能量损失很大的碰撞.
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1.文化危机深化到一定程度,必定引 起深刻 的文化 转型。 所谓文 化转型 ,是指 特定时 代、特 定民族 或群体 赖以生 存的主 导性文 化模式 为另一 种新的 主导性 文化模 式转型同文化危 机一样 ,并不 是经常 发生的 社会历 史现象 ,无论 是个体 的文化 习惯的 改变、 价值信 念或信 仰的改 变,还 是特定 群体或 特定社 会某些 文化特 质或文 化理念 的一般 意义上 自觉的 或不自 觉的更 新,都 不能算 作文化 转型.
个物体的质量分别为m1、m2,碰撞前的速度分别为v1、v2,碰撞后的速度分 别为v1′、v2′.如果速度与规定的正方向一致,则速度取正值,否则取负 值.依据猜想与假设,通过实验探究寻找碰撞前后的不变量,可能是下列
的哪些关系?
3.实验方案设计方案一:用气垫导轨完成两个滑块的一维碰撞实验装置如 图所示:
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3.只有在大的历史尺度上所发生的主 导性文 化观念 、文化 理念、 价值体 系、文 化习惯 的总体 性的、 根本性 的转变 ,才是 我们所 说的文 化转型 。
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4.按照这种尺度,人类迄今所经历的 最深刻 的文化 转型就 是现代 化进程 中的文 化转型 ,即传 统农业 文明条 件下自 在自发 的经验 型的文 化模式 被工业 文明条 件下的 自由自 觉的理 性文化 模式所 取代。 这即是 人们通 常所说 的文化 的现代 化或人 自身的 现代化 。
2025版高考物理一轮总复习第7章动量和动量守恒定律实验8验证动量守恒定律课件
[数据处理] 1.小球水平射程的测量:连接ON,测量线段OP、OM、ON的长 度。 2.验证的表达式:m1·OP=m1·OM+m2·ON。
[注意事项] 1.前提条件:碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”。 2.案例提醒 (1) 若 利 用 气 垫 导 轨 进 行 验 证 , 调 整 气 垫 导 轨 时 , 应 确 保 导 轨 __水__平___。 (2)若利用平抛运动规律进行验证: 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上__同__一__位__置___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。
►考向1 实验装置的改进 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。用天平测量两个小球的质量m1、 m2,且m1>m2;直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是可以通 过测量相关量,来间接解决这个问题。下面是三个实验小组的实验情 况:
(1)实验小组甲的实验装置如图1所示。图中O点是小球抛出点在水
于平抛运动 x=Lcos θ=vt,h=Lsin θ=12gt2,
解得 v=
gLcos 2sin
θ2θ。
可见平抛初速度 v 与 L成正比。设小球 1 碰撞前瞬时速度为 v0″, 碰撞后瞬间小球 1、小球 2 的速度分别为 v1″、v2″,无碰撞时小球 1 的平均落点为 P3,碰撞后小球 1、小球 2 的平均落点分别为 M3、N3。可
[实验步骤] 1.测质量:用__天__平___测出滑块质量。 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和方 向)。
高考物理一轮复习课件第六章实验七验证动量守恒定律
冲击现象是指物体在极短时间内受到巨大力的作用,从而 产生显著的动量和能量变化。动量守恒定律可以用于分析 冲击过程中的力、时间和速度等参数。
思维拓展与创新实践
01
创新实验设计
02
跨学科应用探索
学生可以尝试设计新的实验方案,以 验证动量守恒定律在不同条件下的适 用性。例如,改变碰撞物体的材料、 形状或初始条件等,观察实验结果并 进行分析。
在滑块的碰撞端安装撞针 ,确保撞针的长度和位置 能引发两个滑块间的碰撞 。
进行实验操作与数据记录
01
开启数据采集器,记录滑块在未碰撞前的速度。这可以通过让滑块单独通过光 电门来实现,记录下滑块通过光电门的时间,并根据滑块的质量和气垫导轨的 长度计算出速度。
02
让两个滑块以一定的初速度相向运动,并在碰撞端发生碰撞。记录下滑块碰撞 后的速度。这可以通过让滑块再次通过光电门来实现,同样记录下滑块通过光 电门的时间,并根据滑块的质量和气垫导轨的长度计算出速度。
误差传递
分析误差在实验过程中的传递情 况,以及各误差因素对实验结果 的影响程度。
数据可视化呈现
图表展示
利用图表直观展示实验数据,如动量变化曲线图、误差分布图等 。
数据对比
将实验数据与理论值进行对比,通过可视化手段呈现两者之间的 差异。
结果讨论
结合图表对实验结果进行讨论,分析实验现象背后的物理规律, 加深对动量守恒定律的理解。
培养实验技能
通过实验操作,提高学生的实验技能 ,包括实验设计、数据测量、误差分 析等。
动量守恒定律原理
动量守恒定律
在一个封闭系统中,如果没有外力作用,系统的总动量保持不变。即碰撞前后,系统的总动量相等。
表达式
m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2',其中m1、m2为两物体的质量,v1、v2为碰撞前的速度,v1'、 v2'为碰撞后的速度。
实验:验证动量守恒定律PPT课件
AFG)
Байду номын сангаас
5.在“碰撞中的动量守恒”实验中,入射球每次滚下都应 从斜槽上的同一位置无初速释放,这是为了使( B)
A.小球每次都能水平飞出槽口 B.小球每次都以相同的速度飞出槽口 C.小球在空中飞行的时间不变 D.小球每次都能对心碰撞
【小结】
需验证:
?
m1OP m1OM m2 ON
游标卡尺
需验证:
结束语
当你尽了自己的最大努力时,失败 也是伟大的,所以不要放弃,坚持 就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
演讲人:XXXXXX 时 间:XX年XX月XX日
4.测量和作图有偏差;
5.仪器和实验操作的重复性不好,使得每次做实验时 不是统一标准。
【数据处理】
需验证:
?
m1OP m1OM m2 ON
游标卡尺
需验证:
? m1OP m1OM m2ON
而 ON ON 2r
【巩固训练】 1.
2.“验证动量守恒定律”的实验必须满足的条件是( ACD ) A.轨道末端的切线必须是水平的 B.斜槽轨道必须光滑 C.入射球m1每次必须从同一高度滚下 D.入射球m1和被碰球m2的球心在碰撞瞬间必须在同一高度
m1 m2
O
M
P
N
碰撞后的轨迹示意图
【实验步骤】
【注意事项】
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上 同一高度由静止 释放。 方法是在斜槽上的适当高度处固定一档板,小球靠着档板后放手 释放小球。
3.入射小球的质量应 大于 被碰球的质量。
2025年《高中物理》实验八验证能量守恒定律
实验八验证动量守恒定律素养目标1.理解动量守恒定律成立的条件,会利用不同案例验证动量守恒定律.2.知道在不同实验案例中要测量的物理量,会进行数据处理及误差分析.返回导航返回导航一、实验思路及基本操作装直图与思路操作要领案例1q f」J£F思路:(1)两个滑块碰撞前沿同一条直线运动,碰撞后仍沿这条直线运动.(2)物理量的测量:测量质量、速度.(1)测质量:用天平测出滑块质.(2)安装:正确安装好气垫导轨.(3)测速:测出两滑块碰撞前、后的速度.(4)验证:一维碰撞中的动量守恒.返回导航案例2思路:让入射球A从同一位置C释放,测出不发生碰撞时球A飞出的水平距离0P,再测出球A、8碰撞后分别飞出的水平距离OM、ON.(1)测质量:用天平测出两球的质(2)安装:斜槽末端切线必须沿水平方向.(3)起点:入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放.(4)铺纸:白纸在下,复写纸在上且在适当位置铺放好,记下铅垂线所指的位置0.(5)测距离:用小球平抛的水平位移替代速度,用刻度尺量出0到所找圆心的距离.返回导航二、数据处理及分析1.与骨块速度的测量:测量滑块上挡光片的宽度3,记录光电门的挡光时间△,,由#=籍计算.At2.验证的表达式:m x v x=m{v\+m2v r2.1.碰撞找点:把被碰小球放在斜槽末端,每次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.标出碰撞前、后入射小球落点的平均位置P、M和被碰小球落点的平均位置N.2.验证:测量线段OP、OM、ON的长度.将测量数据填入表中,最后代入m[OP=m{OM+m2'ON9看在误差允许的范围内是否成立.返回导航zz、注育事项畚寐件;碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”・2.案例提醒(1)若利用气垫导轨进行验证,调整气垫导轨时,应确保导轨水平.(2)若利用平抛运动规律进行验证: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.返回导航返回导航考点一教材原型实验例1[2024•广东深圳市高级中学校考三模]如图1所示,某课外探究小组利用气垫导轨做,验证动量守恒定律”实验.滑块A和滑块B的质量(包括遮光条)分别为秫i= 150.0g、m2=200.0g.实验中弹射装置每次给滑块A的初速度均相同,滑块B初始处于静止状态.滑块A的遮光条两次通过光电门1的挡光时间分别为&1、*3,滑块B的遮光条通过光电门2的挡光时间为攵2.£气垫导轨[x_光电门1■J弹射装置n光电门2々Arraya-.___左侧旋钮右侧*钮连接气案图1I2主尺3(cm)1L山L卅卅•加卅UL l L l I L0510图2返回导航(1)打开气泵,先取走滑块8,待气流稳定后将滑块A从气垫导轨右侧弹出,测得光电门1的时间大于光电门2的时间,为使实验结果准确,后续的操作是(B)A.调高右侧底座旋钮B.调高左侧底座旋钮C.将光电门1向左侧移动D.将光电门2向右侧移动(2)如图2所示,用游标卡尺测量遮光条的宽度D,其读数为14.8mm:(3噤测蔑滑暮A、8上的遮光条宽度相同,则野证动量守恒的表达式眼,(用z/i]、秫2、△£]、;解析■答案返回导航(4)小明同学改变实验设计继续验证动量守恒定律,他在滑块8的右端加上橡皮泥,两滑块每次相碰后会粘在一起运动.多次改变滑块8的质量质2,记录下滑块8的遮光条每次通过光电门的挡光时间攵2,在方格纸上作出m2-At2图像.件/g200210220230240△由0-3S9.39.69.810.110.4答案返回导航例2 [2024•江苏模拟预测]某同学用如图甲所示的实验装置来验证动量守 恒定律,实验中先让小球。
高考物理模型101专题讲练:第46讲 验证动量守恒的四种实验方案及数据处理方法
第46讲验证动量守恒的四种实验方案及数据处理方法1.(2022•浙江)在“研究平抛运动”实验中,以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O,建立水平与竖直坐标轴。
让小球从斜槽上离水平桌面高为h处静止释放,使其水平抛出,通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹,如图所示。
在轨迹上取一点A,读取其坐标(x0,y0)。
(1)下列说法正确的是。
A.实验所用斜槽应尽量光滑B.画轨迹时应把所有描出的点用平滑的曲线连接起来C.求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据(2)根据题目所给信息,小球做平抛运动的初速度大小v0=。
A.√2gℎB.√2gy0C.x0√g2ℎD.x0√g2y(3)在本实验中要求小球多次从斜槽上同一位置由静止释放的理由是。
2.(2022•浙江)“探究碰撞中的不变量”的实验装置如图所示,阻力很小的滑轨上有两辆小车A、B,给小车A一定速度去碰撞静止的小车B,小车A、B碰撞前后的速度大小可由速度传感器测得。
(1)实验应进行的操作有。
A.测量滑轨的长度B.测量小车的长度和高度C.碰撞前将滑轨调成水平(2)下表是某次实验时测得的数据:A 的质量/kgB 的质量/kg 碰撞前A 的速度大小/(m •s ﹣1) 碰撞后A 的速度大小/(m •s ﹣1) 碰撞后B 的速度大小/(m •s ﹣1) 0.200 0.300 1.010 0.200 0.800由表中数据可知,碰撞后小车A 、B 所构成系统的总动量大小是 kg •m/s 。
(结果保留3位有效数字)3.(2020•新课标Ⅰ)某同学用如图所示的实验装置验证动量定理,所用器材包括:气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d 的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。
实验步骤如下:(1)开动气泵,调节气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间 时,可认为气垫导轨水平;(2)用天平测砝码与砝码盘的总质量m 1、滑块(含遮光片)的质量m 2;(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接,并让细线水平拉动滑块;(4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动,和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A 、B 两处的光电门的遮光时间Δt 1、Δt 2及遮光片从A 运动到B 所用的时间t 12;(5)在遮光片随滑块从A 运动到B 的过程中,如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力,拉力冲量的大小I = ,滑块动量改变量的大小Δp = ;(用题中给出的物理量及重力加速度g 表示)(6)某一次测量得到的一组数据为:d =1.000cm ,m 1=1.50×10﹣2kg ,m 2=0.400kg ,Δt 1=3.900×10﹣2s ,Δt 2=1.270×10﹣2s ,t 12=1.50s ,取g =9.80m/s 2.计算可得I = N •s ,Δp = kg •m •s ﹣1;(结果均保留3位有效数字)(7)定义δ=|I−Δp I |×100%,本次实验Δ= %(保留1位有效数字)。
备考2025届高考物理一轮复习讲义第七章动量守恒定律实验八验证动量守恒定律命题点1教材原型实验
试验八验证动量守恒定律核心考点五年考情命题分析预料试验原理和数据处理2024:天津T9(1),浙江1月T17(2)高考对动量守恒定律试验的考查多集中在试验原理、数据处理与误差分析上,难度中等.预料2025年高考可能会依托创新试验考查数据处理及误差分析.试验误差分析创新试验设计2024:辽宁T11;2024:重庆T12,全国甲T231.试验目的验证一维碰撞中的动量守恒定律.2.试验原理在一维碰撞中,测出物体的质量m和碰撞前、后物体的速度v、v',计算出系统碰撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p'=m1v'1+m2v'2,看系统碰撞前、后动量是否守恒.3.试验方案及试验过程方案1探讨气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒(1)试验器材气垫导轨、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、游标卡尺等.(2)试验步骤①测质量:用天平测出滑块质量.②安装:正确安装好气垫导轨.③试验:接通电源,利用配套的光电计时装置测出两滑块各种状况下碰撞前后的速度(a.变更滑块的质量;b.变更滑块的初速度大小和方向).(3)数据处理①滑块速度的测量:v=Δx,式中Δx为滑块挡光片的宽度(仪器说明书上给出,也可干脆Δt测量),Δt为光电计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间.②验证的表达式:m1v1+m2v2=m1v'1+m2v'2.方案2利用等长摆球完成一维碰撞试验(1)试验器材带细线的摆球(两套,等大不等重)、铁架台、天平、量角器、刻度尺、游标卡尺、胶布等.(2)试验步骤①测质量和直径:用天平测出小球的质量m1、m2,用游标卡尺测出小球的直径d.②安装:把小球用等长悬线悬挂起来,并用刻度尺测量悬线长度l.③试验:一个小球静止,拉起另一个小球,放下时它们相碰.④测角度:用量角器测量小球被拉起的角度和碰撞后两小球摆起的角度.⑤变更条件重复试验:a.变更小球被拉起的角度;b.变更摆长.(3)数据处理①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可由摆角和摆长(l+d)计算出.2②验证的表达式:m1v1=m1v'1+m2v'2.方案3利用两辆小车完成一维碰撞试验(1)试验器材光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥、刻度尺等.(2)试验步骤①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试验:小车B静止,接通电源,让小车A运动,碰撞时撞针插入橡皮泥中,两小车连接成一个整体运动.④变更条件重复试验:a.变更小车A的初速度;b.变更两小车的质量.(3)数据处理计算.①小车速度的测量:通过纸带上两计数点间的距离刚好间,由v=ΔxΔt②验证的表达式:m1v1=(m1+m2)v2.方案4探讨斜槽末端小球碰撞时的动量守恒(1)试验器材斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸、圆规、铅垂线等.(2)试验步骤①测质量: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安装:依据如图甲所示安装试验装置.调整固定斜槽使斜槽底端水平.③铺纸:白纸在下,复写纸在上且在适当位置铺放好.登记铅垂线所指的位置O.④放球找点:不放被撞小球,每次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全部的小球落点圈在里面.圆心P就是小球落点的平均位置.⑤碰撞找点:把被撞小球放在斜槽末端,每次让入射小球从斜槽同一高度(同步骤④中的高度)自由滚下,使它们发生碰撞,重复试验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,如图乙所示.⑥验证:连接ON,测量线段OP、OM、ON的长度.将测量数据填入表中,最终代入m1·OP =m1·OM+m2·ON,看在误差允许的范围内是否成立.⑦整理:将试验器材放回原处.(3)数据处理验证的表达式:m1·OP=m1·OM+m2·ON.4.留意事项(1)前提条件:碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”.(2)案例提示①若利用气垫导轨进行验证,调整气垫导轨时,应留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.③若利用两小车相碰进行验证,要留意平衡摩擦力.④若利用平抛运动规律进行验证,安装试验装置时,应留意调整斜槽,使斜槽末端水平,且选质量较大的小球为入射小球.5.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(即正碰),为此两球应等大,且速度沿球心连线方向.②试验是否满意动量守恒的条件,如气垫导轨是否水平,用长木板试验时是否平衡了摩擦力.(2)偶然误差:主要来源于质量m1、m2和碰撞前后速度(或射程)的测量.研透高考明确方向命题点1教材原型试验1.[2024北京东城区联考]某同学利用图甲所示的装置进行“验证动量守恒定律”的试验.在水平地面上依次铺上白纸、复写纸,登记小球抛出点在白纸上的垂直投影点O.试验时,先调整轨道末端水平,使A球多次从斜槽上位置P由静止释放,依据白纸上小球多次落点的痕迹找到其平均落地点的位置E.然后,把半径相同的B球静置于水平轨道的末端,再将A球从斜槽上位置P由静止释放,与B球相碰后两球均落在水平地面上,多次重复上述A球与B球相碰的过程,依据小球在白纸上多次落点的痕迹(图乙为B球多次落点的痕迹)分别找到碰后两球落点的平均位置D和F.用刻度尺测量出射程OD、OE、OF.用天平测得A球的质量为m A,B球的质量为m B.图甲图乙(1)关于试验器材,下列说法正确的是B.A.轨道必需光滑B.该试验不须要停表计时C.A球的质量可以小于B球的质量D.A球的直径可以大于B球的直径(2)关于试验操作,下列说法正确的是B.A.试验过程中白纸和复写纸可以随时调整位置B.A球每次必需从同一位置由静止释放C.B球的落点并不重合,说明该同学的试验操作出现了错误(3)若满意关系式m A OE=m A OD+m B OF(用所测物理量的字母表示),则可以认为两球碰撞过程动量守恒.(4)该同学做试验时所用小球的质量分别为m A=45g、m B=7.5g,图丙所示的试验记录纸上已标注了该试验的部分信息,若两球碰撞为弹性碰撞,请将碰后B球落点的位置标注在图丙中.图丙(5)完成上述试验后,某试验小组对上述装置进行了改装,如图丁所示,在水平轨道末端与水平地面间放置一个斜面,斜面的顶点与水平轨道等高且无缝连接,使小球A从斜槽上P点由静止滚下,多次试验,得到两球落在斜面上的平均落点M'、P'、N'.用刻度尺测量斜面顶点到M'、P'、N'三点的距离分别为l1、l2、l3,则验证两球碰撞过程动量守恒的表达式为m A√l2=m A√l1+m B√l3(用所测物理量的字母表示).图丁解析(1)轨道是否光滑对试验无影响,故A错误;该试验应用平抛运动的规律计算两小球的速度,不须要停表计时,故B正确;为使A球碰后不反弹,A球的质量必需大于B 球的质量,故C错误;由于该试验装置不能调整小球B摆放位置的高度,所以为保证两小球发生对心碰撞,两小球的直径要相等,故D错误.(2)试验过程中白纸和复写纸不行以调整位置,故A错误;A球每次必需从同一位置由静止释放,以保证碰撞前瞬间的速度相等,故B正确;B球的落点并不重合,在误差允许的范围内,不能说明该同学的试验操作出现了错误,故C错误.(3)两球离开水平轨道后做平抛运动,由于抛出点的高度相等,它们做平抛运动的时间t 相等,碰撞前A 球的速度大小v 0=OEt ,碰撞后A 的速度大小v A =OD t,碰撞后B 球的速度大小v B =OF t,假如碰撞过程系统动量守恒,则碰撞前后系统动量相等,即m A v 0=m A v A +m B v B ,整理得m A OE =m A OD +m B OF .(4)若两球碰撞为弹性碰撞,碰撞过程系统机械能守恒,则依据机械能守恒定律得12m A v 02=12m A v A 2+12m B v B 2,又m A v 0=m A v A +m B v B ,联立解得v B v 0=127,所以碰后B 球落点到O 点的距离与OE 之间的距离之比为12∶7,标注的位置如图所示.(5)未放B 球时小球A 落点为P',碰撞后小球A 落点为M',小球B 落点为N',设斜面倾角为α,由平抛运动规律得l 2sin α=12gt 2,l 2cos α=vt ,解得v =√gl 2cos 2α2sinα,同理可得v 1=√gl 1cos 2α2sinα,v 2=√gl 3cos 2α2sinα,依据动量守恒表达式m A v =m A v 1+m B v 2,可得m A √l 2=m A √l 1+m B √l 3.2.[数据处理与误差分析]图甲为验证动量守恒定律的试验装置图,让小车A 拖着纸带向左运动,与静止的小车B 碰撞,碰撞后两车粘在一起接着运动.图甲(1)供应的试验器材有:A.长木板B.两个相同的小车C.天平D.电磁打点计时器E.6V 干电池组F.低压沟通学生电源G.刻度尺H.停表I.纸带J.复写纸K.橡皮泥L.导线上述器材中不须要的有EH(填器材前面的字母序号).(2)试验时首先将橡皮泥粘在小车B的右端面,然后用天平分别称量小车A和粘有橡皮泥的小车B的质量;把长木板放置在水平桌面上,将电磁打点计时器固定在其右端.接着还需完成以下5个试验操作步骤,合理的操作依次是⑤③②①④(或③⑤②①④).①轻推小车A.②接通打点计时器的电源.③将小车B置于长木板的中心.④当小车即将到达木板左端时,用手按住小车.⑤将小车A靠近打点计时器居中置于木板上,纸带穿过打点计时器后固定在其右端.(3)试验中,某同学得到的纸带点迹不清晰甚至有漏点,可能的缘由有D.A.复写纸颜色淡了B.纸带运动速度太慢C.运用了直流电源D.所选择的沟通电源电压偏低(4)图乙是试验得到的一条点迹清晰的纸带,相邻计数点间的距离如图所示,设x1=2.00cm,x2=1.40cm,x3=0.95cm,小车A和B(含橡皮泥)的质量分别为m1和m2,在试验误差允许的范围内,关系式m1x1=(m1+m2)x3(用所给字母表示)成立,则表明碰撞前后系统的动量守恒.图乙解析(1)试验中不须要6V干电池组和停表,故选EH.(2)5个试验操作步骤,合理的操作依次是⑤③②①④.(3)复写纸颜色淡了,只是打出的点迹不清晰,不会出现漏点,A错误;纸带运动速度太慢,则打出的点迹很密集,不会点迹不清晰,不会出现漏点,B错误;运用了直流电源,打点计时器不工作,C错误;所选择的沟通电源电压偏低,会造成点迹不清晰,出现漏点,D正确.(4)A与B碰前A的速度v1=x1T ,A与B碰后两车的速度v2=x3T,若动量守恒,则满意m1v1=(m1+m2)v2,即m1x1=(m1+m2)x3.。
实验:验证动量守恒定律ppt课件
;
(2)第一次实验数据不理想,你认为下列哪些同学的说法有道理 ;
A.小刘认为:把水平轨道左侧略微垫高一点,使得滑块在水平轨道上做匀
速直线运动
B.小李认为:测量位移时,A、B滑块都应该读右侧面所对的位置坐标
C.小王认为:读A、B滑块左侧面所对的位置坐标
D.小张认为:读滑块A右侧面的位置坐标,读滑块B左侧面的位置坐标
端必须水平、每次必须从同一个高度静止释放小球、为使小球碰后不反弹,
则实验中两个小球的质量应满足m₁ > m₂,轨道光滑与否对实验无影响。
故选ABC。
课堂反馈
(3)[1]碰前的动量为1 = 1 1 = 1
碰后的动量之和为2 = 1 ′1 + 2 ′2 =
1
+
2
3、实验数据记录与处理
比较项
质量
时间
前
m1
θ1
4、实验结论
m1 1 cos m1 m2 1 cos
后
m2
β1
m1
θ2
m2
β2
结论:碰撞前两小球的
动量之和等于碰撞后两
小球的动量之和。
六、实验方案
方案四:用打点计时器验证动量守恒
1、实验器材
2、设计思路
(1)如何调节使该实验装置动量守恒?
见解。
一、驱动问题
向一边拉扯小球,
从静止释放小球和V形滑
片车。观察小车在小球
的反复敲击下能否持续
向一侧不断前进呢。如
果不能,能解释为什么
吗?我们可以怎么去验
证碰撞过程动量的守恒
量呢?
怎样操作,才会让小车持续向一侧运动下去呢?
动量守恒的实验验证与探究
动量守恒的实验验证与探究一、课程目标知识目标:1. 理解动量守恒定律的基本概念,掌握其数学表达式和物理意义。
2. 掌握实验验证动量守恒的方法,包括实验设计、数据采集和分析。
3. 了解动量守恒在实际问题中的应用,如碰撞、爆炸等。
技能目标:1. 能够运用动量守恒定律解决实际问题,进行相关计算和分析。
2. 学会设计简单的实验方案,验证动量守恒定律,并准确记录实验数据。
3. 提高实验操作能力,包括使用相关仪器、处理实验数据和解决实验中遇到的问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对物理实验的兴趣和热情,激发科学探究精神。
2. 培养学生的团队合作意识,学会在实验中相互协作、共同解决问题。
3. 增强学生的实证意识,养成严谨的科学态度和批判性思维。
分析课程性质、学生特点和教学要求:1. 课程性质:本课程为物理实验课,以实验验证和探究动量守恒定律为主题。
2. 学生特点:学生为高中年级,具备一定的物理知识和实验技能,具有较强的求知欲和动手能力。
3. 教学要求:注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,提高实验操作能力和科学思维能力。
二、教学内容1. 理论知识:- 动量守恒定律的概念及数学表达式。
- 动量守恒定律的应用场景,如弹性碰撞、非弹性碰撞、爆炸等。
- 实验误差分析及数据处理方法。
2. 实践操作:- 实验原理讲解,包括实验设计、仪器使用和注意事项。
- 动量守恒实验:碰撞实验、滑块实验等。
- 数据采集、处理和分析。
3. 教学大纲安排:- 第一课时:动量守恒定律的概念、数学表达式及应用场景学习。
- 第二课时:实验原理讲解,实验仪器介绍,实验注意事项。
- 第三课时:分组进行动量守恒实验,包括碰撞实验和滑块实验。
- 第四课时:实验数据采集、处理和分析,误差分析及改进方法。
4. 教材章节及内容:- 教材第十章:动量守恒定律。
- 教材第十一章:实验误差分析及数据处理。
教学内容确保科学性和系统性,结合课程目标,注重理论与实践相结合,使学生在掌握动量守恒定律的基础上,提高实验操作能力和科学思维能力。
动量守恒数据处理 (1)
m1(g)= 1、弹性碰撞 m1=m2,V20=0 V10(cm/s) V2(cm/s) P R 平均P= 平均R= m3大于m2,V20=0 V30(cm/s) V3(cm/s) V2(cm/s) P R 平均P= 平均R= 2、完全非弹性碰撞 m1=m2,V20=0 V10(cm/s) V2(cm/s) P R 平均P= 平均R= m3大于m2,V20=0 V30(cm/s) V2(cm/s) P R 239.00 m2(g)= 239.00 m3(g)= 459.00
2.78% 根据P定义可知,在实验条件下,系统的碰撞过程动量是守恒 1.41% 根据R定义可知,在实验条件下碰撞过程,动能是守恒的
48.28 23.19 0.96 0.46
45.1 21.43 0.95 0.45
31.94 15.74 0.99 0.49
30.38 15.62 1.03 0.53
40.54 20.4 1.01 0.51
0.99 ︱1-P︱= 0.49 ︱1-R︱= 49.8 30.4 0.93 0.57 48.12 29.06 0.92 0.55
1.37% 根据P定义可知,在实验条件下,系统的碰撞过程动量是守恒 51.32% 根据R定义可知,在实验条件下,碰撞过程动能有损耗 34.08 21.94 0.98 0.63 30.25 19.47 0.98 0.63 30.77 17.58 0.87 0.50
平均P=
0.93 ︱1-P︱=
由于实验操作不满足是要条件要求,存在粗大误差,误差计算 6.53% 果误差过大(大于5%),实验还需重做
平均R=
0.58 ︱1-R︱=
42.44% 根据R的定义可知,在实验条件下,碰撞过程有损耗
第7单元 动量 实验八 验证动量守恒定律-2025年物理新高考备考课件
(1)实验中不容易直接测定小球碰撞前后的速度,可以通过测量小球做平抛运动的水平射程来解决这个问题.确定碰撞前后落点的位置、、 ,用刻度尺测量出水平射程、、 .
①本实验必须满足的条件是_____;
(2)在上述实验中换用不同材质的小球,其他条件不变,记录下小球的落点位置.下面三幅图中,可能正确的是___.
B
A.
例1 利用如图所示的实验装置对碰撞过程进行研究.让质量为 的滑块与质量为的静止滑块 在
(1)调节导轨水平.
(2)测得两滑块的质量分别为和 .要使碰撞后两滑块运动方向相反,应选取质量为______的滑块作为 .
0.304
[解析] 用质量较小的滑块碰撞质量较大的滑块,碰后运动方向可能相反,故选的滑块作为 .
⑤换不同挡位测量,并将结果填入下表.
挡位
低速挡
中速挡
高速挡
平均最大偏角 度
15.7
19.1
弹丸质量
摆块质量
摆长
0.270
0.270
0.270
弹丸的速度
5.03
6.11
7.15
[解析] 两球碰撞,动量守恒,有 ,则 ,故排除A;碰撞过程中有能量损失,则,设单个格子的长度为 ,则B、C两个图中,、、 的长度如下表所示,分别代入方程可得,B图可能正确.
B
C
1.入射小球A和被碰小球B的大小应完全相同,且 .2.入射小球每次都必须从斜槽上的同一位置由静止滚下.3.斜槽木端初线方向必须水平,披碰小球放在斜槽末端边缘处.4.两球碰撞时,非心应在同一水平线上.
第七单元 动量
16-1实验:研究碰撞中的动量守恒-高二物理(人教版选修3-5)
2021-2022学年高二物理精讲精练(人教版选修3-5)16.1实验:研究碰撞中的动量守恒【学习目标】1.明确探究碰撞中的不变量的基本思路;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; 4.掌握案例的原理、方法.【要点梳理】要点诠释: 要点一、实验内容1.实验目的该实验的目的是追寻碰撞过程中的不变量,由于质量不是描述运动状态的量,因此我们需要在包括物体质量和速度在内的整体关系中探究哪些是不变的,所以实验中一方面需要控制碰撞必须是一维碰撞,另一方面还要测量物体的质量和速度,并通过计算探究不变量存在的可能性. 2.实验探究的基本思路 (1)一维碰撞.两个物体碰撞前沿同一直线运动,碰撞后仍沿这一直线运动,这种碰撞叫做一维碰撞. (2)追求不变量.在一维碰撞的情况下,设两个物体的质量分别为12m m 、,碰撞前的速度分别为12v v 、,碰撞后的速度分别为12v v 、'',如果速度与我们规定的正方向一致取正值,相反取负值,依次研究以下关系是否成立: ①11112222m v m v m v m v ==,'';②11221122m v m v m v m v +=+'';③ 222211221122''m v m v m v m v +=+;④12121212''v v v v m m m m +=+. 3.实验探究的案例方案一:利用气垫导轨实现一维碰撞,如图所示.(1)质量的测量:用天平测量. (2)速度的测量:xv t∆=∆,式中x ∆为滑块(挡光片)的宽度,t ∆为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间.(3)各种碰撞情景的实现:利用弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥设计各种类型的碰撞,利用滑块上加重物的方法改变碰撞物体的质量.方案二:利用等长悬线悬挂等大小球实现一维碰撞,如图所示.(1)质量的测量:用天平测量.(2)速度的测量: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.(3)不同碰撞情景的实现:用贴胶布的方法增大两球碰撞时的能量损失.方案三:利用小车在光滑桌面上碰撞另一静止小车实现一维碰撞,如图所示.(1)质量的测量:用天平测量.(2)速度的测量:xvt∆=∆,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∆所用的时间,可由打点间隔算出.4.实验步骤不论采用哪种方案,实验过程均可按实验方案合理安排,参考步骤如下:(1)用天平测相关质量.(2)安装实验装置.(3)使物体发生碰撞.(4)测量或读出相关物理量,计算有关速度.(5)改变碰撞条件,重复步骤(3)、(4).(6)进行数据处理,通过分析比较,找出碰撞中的守恒量.(7)整理器材,结束实验.5.实验数据分析v m1212v v m m + 1212''v v m m + ………结论:通过以上实验,找到的碰撞前后的“不变量”可能是________.6.注意事项(1)保证两物体发生的是一维碰撞,即两个物体碰撞前沿同一直线运动,碰撞后仍沿这一直线运动. (2)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.(3)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.(4)碰撞有很多情形.我们寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变,才符合要求. 7.误差分析(1)碰撞是否为一维碰撞是产生误差的一个原因,设计实验方案时应保证碰撞为一维碰撞. (2)碰撞中是否受其他力(例如摩擦力)影响是带来误差的又一个原因,实验中要合理控制实验条件,避免除碰撞时相互作用力外的其他力影响物体速度.要点二、实验总结1.探究一维碰撞中的不变量的设计思路2.实验探究中要注意的两个问题(1)保证两个物体做一维碰撞:可用斜槽、气垫导轨等控制物体的运动.(2)速度的测量要比较方便、精确:可利用光电门、打点计时器(配纸带)、闪光照片等手段,也可利用匀速运动、平抛运动等间接测量.【典型例题】类型一、纸带研究碰撞问题例1.某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞中的不变量的实验:在小车A 的前端粘有橡皮泥,推动小车A 使之做匀速直线运动,然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体,继续做匀速直线运动.他设计的具体装置如图甲所示.在小车A 后面连着纸带,电磁打点计时器的电源频率为50 Hz ,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.(1)与物体运动有关的物理量可能有哪些; (2)碰撞前后哪些物理量可能不变; (3)如何研究碰撞的各种不同形式.实验思路 (1)怎样保证碰撞是一维的?(2)如何测量质量? (3)如何测量速度? (4)数据如何处理?需要考虑的问题探究一维碰撞 中的不变量(1)若已得到打点纸带如图乙所示,并将测得的各计数点间距标在图上,A 为运动起始的第一点.则应选________段计算A 碰前的速度,应选________段计算A 和B 碰后的共同速度.(填“AB ”或“BC ”“CD ”或“DE ”)(2)已测得小车A 的质量0.40 kg A m =,小车B 的质量0.20 kg B m =,由以上测量结果可得:碰前________kg m/s A A B B m v m v +=⋅,碰后________kg m/s A A B B m v m v +⋅''.(3)通过以上实验及计算结果,你能得出什么结论?【思路点拨】解此类问题关键是求小车的速度,而小车碰撞前后的速度求解方法是利用纸带上匀速运动过程求解,为了减小测量的相对误差,应多测几个间距来求速度.【答案】(1)BC DE (2)0.420.417【解析】(1)小车A 碰前做匀速直线运动,打出纸带上的点应该是间距均匀的,故计算小车碰前速度应选BC 段;CD 段上所打的点由稀变密,可见在CD 段A B 、两小车相互碰撞.A B 、碰撞后一起做匀速直线运动,所打出的点又是间距均匀的,故应选DE 段计算碰后速度.(2)0.105m / s 1.05m / s 0.1A BC v t ===∆, 0.0695''m / s 0.695m / s 0.1A B DE v v v t =====∆.碰前0.41.05 kg m/s 0.42 kg m/s A A B B m v m v +=⨯⋅=⋅,碰后()0.60.695 kg m/s 0.417 kg m/s A A B B A B m v m v m m v +=+=⨯⋅=⋅''.举一反三:【变式】用半径相同的两个小球A B 、的碰撞探究碰撞中的不变量,实验装置如图所示,斜槽与水平槽圆滑连接.实验时先不放B 球,使A 球从斜槽上某一固定点C 由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.再把B 球静置于水平槽的前端边缘处,让A 球仍从C 处由静止滚下,A 球和B 球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹.记录纸上的O 点是重垂线所指的位置,若测得各落点痕迹到D 点的距离:2.68 cm OM =,8.26 cm OP =,11.50 cm ON =,并已知A B 、两球的质量比为21∶,则未放B 球时A球落点是记录纸上的________ 点,系统碰撞前总动量A A p m v =与碰撞后总动量A A B B p m v m v =+'''的百分误差|'|p p p-=________.(结果保留一位有效数字)【答案】P 2【解析】未放B 球时A 球的落点是P .用小球的质量和水平位移的乘积代替动量,则有|()||'|A A B A m OP m OM m ON p p p m OP⋅-⋅+⋅-=⋅ |8.62( 2.6811.50)|2%8.62A AB A m m m m ⨯-⨯+⨯=≈⨯.类型二、气垫导轨研究物体速度例2.为了研究碰撞,实验可以在气垫导轨上进行,这样就可以大大减小阻力,使滑块在碰撞前后的运动可以看成是匀速运动,使实验的可靠性及准确度得以提高.在某次实验中,A B 、两铝制滑块在一水平长气垫导轨上相碰,用闪光照相机每隔0.4 s 的时间拍摄一次照片,每次拍摄时闪光的延续时间很短,可以忽略,如图所示,已知A B 、之间的质量关系是1.5B A m m =,拍摄共进行了4次,第一次是在两滑块相撞之前,以后的三次是在碰撞之后.A 原来处于静止状态,设A B 、滑块在拍摄闪光照片的这段时间内是在10 cm 至105 cm 这段范围内运动(以滑块上的箭头位置为准),试根据闪光照片求出: (1)A B 、两滑块碰撞前后的速度各为多少?(2)根据闪光照片分析说明两滑块碰撞前后各自的质量与自己的速度的乘积和是不是不变量?【答案】见解析 【解析】由图分析可知,(1)碰撞后:'0.2'm/s 0.50m/s 0.4'0.3'm/s 0.75m/s 0.4B BA A s v t s v t ∆⎧===⎪⎪∆⎨∆⎪===⎪∆⎩.从发生碰撞到第二次拍摄照片,A 运动的时间是1''0.15s 0.2s '0.75A A s t v ∆===, 由此可知:从拍摄第一次照片到发生碰撞的时间为2(0.40.2)0.2 s t ==-,则碰撞前B 物体的速度为2''0.2m/s 1.0m/s 0.2B B s v t ∆===, 由题意得0A v =.(2)碰撞前:1.5A A B B A m v m v m +=,碰撞后:0.750.15 1.5A A B B A A A m v m v m m m +=+='',所以A AB B A A B B m v m v m v m v +=+'',即碰撞前后两个物体各自的质量与自己的速度的乘积之和是不变量.【总结升华】准确把握题目中信息“A 原来处于静止状态”是正确分析照片信息的前提,图示滑块位置只是对应运动中不同时刻的几个状态,碰撞不一定发生在闪光时刻,在不计碰撞时间的情况下,相邻两位置对应的时间仍为闪光间隔,但碰撞前后物体速度不同,所以在这0.4 s 内不可以用总位移与总时间的比值求速度.举一反三:【变式】气垫导轨(如图甲)工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,大大减小了滑块运动时的阻力.为了验证动量守恒定律,在水平气垫导轨上放置两个质量均为a 的滑块,每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连,两个打点计时器所用电源的频率均为b .气垫导轨正常工作后,接通两个打点计时器的电源,并让两滑块以不同的速度相向运动,两滑块相碰后粘在一起继续运动.图乙为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分,在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带,用刻度尺分别量出其长度12s s 、和3s .若题中各物理量的单位均为国际单位,郡么,碰撞前两滑块的动量大小分别为________、________,两滑块的总动量大小为________;碰撞后两滑块的总动量大小为________.重复上述实验,多做几次.若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等,则动量守恒定律得到验正.【答案】10.2abs 30.2abs 130.2()ab s s - 20.4abs 【解析】因为打点计时器所用电源的频率均为b ,所以打点周期为1b,所以碰撞前两清块的动量分别为:11110.215s p mv a abs b ==⋅=⨯, 32230.215sp mv a abs b==⋅=⨯.因为运动方向相反,所以碰前两物块总动量为12130.2()p p p ab s s ==--,碰后两滑块的总动量22'20.415s p a abs b=⋅=⨯.【总结升华】本题是验证性实验,与探究性实验是有区别的.类型三、利用平抛运动探究碰撞中的不变量例3、如图,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.(1)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hB 小球抛出点距地面的高度HC 小球做平抛运动的射程(2) 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m 1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m 2静置于轨道的水平部分,再将入射球m 1从斜轨上S 位置静止释放,与小球m 2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m 1、m 2B .测量小球m 1开始释放高度hC .测量抛出点距地面的高度HD .分别找到m 1、m 2相碰后平均落地点的位置M 、NE .测量平抛射程OM ,ON(3) 若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为 (用第(2)小题中测量的量表示); 若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为 (用第(2)小题中测量的量表示). 【答案】(1)C ;(2)ADE 或DEA 或DAE ;(3)m 1·OM +m 2·ON =m 1·OP 、m 1·OM 2+m 2·ON 2=m 1·OP 2【解析】①根据平抛规律,若落地高度不变,则运动时间不变,因此可以用位移x 来代替速度v ,因此待测的物理量就是位移x 、小球的质量m .②待测的物理量就是位移x (水平射程OM ,ON )和小球的质量m ,所以,要完成的必要步骤是ADE . ③若两球相碰前后的动量守恒,则m 1v 0=m 1v 1+m 2v 2,又OP =v 0t ,OM =v 1t ,ON =v 2t ,代入得:m 1OP =m 1OM +m 2ON若碰撞是弹性碰撞,满足动能守恒,则:222012121111222v v m m m v =+,代入得;m 1OP 2=m 1OM 2+m 2ON 2 【总结升华】该实验中,虽然小球做平抛运动,但是却没有用到速度、时间,而是用位移x 来替代速度v ,成为解决问题的关键。
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一同运动而是分开了,造成了实验误差。
根据R的定义可知,在实验条件下,碰撞过程动能有损耗
44.56 0.000 0.000 由于实验操作不满足实验条件要求,结果误差过大,实验还需重做。 根据R的定义可知,在实验条件下,碰撞过程动能有损耗 48.23 31.89 1.013 0.670
根据P定义可知,在实验条件下,系统的碰撞过程动量是守恒的
根据R的定义可知,在实验条件下,碰撞过程动能有损耗
本符合动量守恒规律,
的力过大,使得实验数据不准确;在非弹性碰撞中,m1,m2两滑块没有弹簧的一端黏性不够,相撞后并未一同运动而是分开了,造成了实验误差。
误差分析:在弹性碰撞实验中,开始给滑块m3的力过大,使得实验数据不准确;在非弹性碰撞中,m1
数据不准确;在非弹性碰撞中,m1,m2两滑块没有弹簧的一端黏性不够,相撞后并未一同运动而是分开了,造成了实验
平均P=
1.006 1-P绝对值=
0.6% 根据P定义可知,在实验条件下,系统的碰撞过程动量是守恒的
平均R=
0.661 1-R绝对值=
33.9% 根据R的定义可知,在实验条件下,碰撞过程动能有损耗
实验结论:在误差允许范围内,两种碰撞基本符合动量守恒规律,
误差分析:在弹性碰撞实验中,开始给滑块m3的力过大,使得实验数据不准确;在非弹性碰撞中,m1,m2两滑块没有弹簧的一端黏性不
数据记录与处理(单元格上红点附注的是编程的说明)
m1(g)= 1、弹性碰撞 m1=m2 V10(cm/s) V2(cm/s) P R V20=0 25.86 25.28 0.980 0.958 25.86 32.56 1.262 1.589 49.21 48.68 0.991 0.981 47.55 47.06 0.992 0.982 243.50 m2(g)= 244.00 m3(g)=
9.7% 根据R的定义可知,在实验条件下,碰撞过程动能有损耗 57.49 44.86 13.49 0.905 0.638 42.90 33.54 9.89 0.905 0.640
平均P=
0.904 1-P绝对值=
9.6% 由于实验操作不满足实验条件要求,结果误差过大,实验还需重做。
平均R=
0.637 1-R绝对值=
数据记录与处理(单元格上红点附注的是编程的说明)
457.50
46.60 46.02 0.990 0.977
根据P定义可知,在实验条件下,系统的碰撞过程动量是守恒的
根据R的定义可知,在实验条件下,碰撞过程动能有损耗 38.49 30.20 8.94 0.908 0.644
由于实验操作不满足实验条件要求,结果误差过大,实验还需重做。
36.3% 根据R的定义可知,在实验条件下,碰撞过程动能有损耗
2、完全非弹性碰撞 m1=m2 V10(cm/s) V2(cm/s) P R 平均P= 平均R= m3大于m2 V30(cm/s) V2(cm/s) P R 32.06 20.58 0.984 0.631 V20=0 50.44 24.22 0.961 0.462 50.73 24.27 0.958 0.458 46.50 21.80 0.939 0.440 45.70 21.68 0.950 0.451
平均P=
1.043 1-P绝对值=
4.3% 根据P定义可知,在实验条件下,系统的碰撞过程动量是守恒的
平均R= m3大于m2 V30(cm/s) V3(cm/s) V2(cm/s) P R
1.097 1-R绝对值= V20=0 91.81 71.12 21.39 0.899 0.629 73.63 57.25 17.07 0.901 0.633
0.762 1-P绝对值= 0.362 1-R绝对值= V20=0 49.74 32.75 1.009 0.664
23.8% 由于实验操作不满足实验条件要求,结果误差过大,实验还需重做。 63.8% 根据R的定义可知,在实验条件下,碰撞过程动能有损耗 53.80 35.64 1.015 0.672 53.46 35.24 1.010 0.666