創(chuàng)新設(shè)計(jì)浙江鴨高考物理總復(fù)習(xí)第12章動量守恒定律波粒二象性原子結(jié)構(gòu)與原子核實(shí)驗(yàn)十九探究碰撞中的不變量鴨課件

1、實(shí)驗(yàn)十九探究碰撞中的不變量實(shí)驗(yàn)十九探究碰撞中的不變量(選考選考)考綱解讀考綱解讀(1)嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，知道實(shí)驗(yàn)需要測量的物理量嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，知道實(shí)驗(yàn)需要測量的物理量和所需器材。和所需器材。(2)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表，收集并正根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表，收集并正確記錄數(shù)據(jù)。確記錄數(shù)據(jù)。(3)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理在一維碰撞中，測出物體的質(zhì)量在一維碰撞中，測出物體的質(zhì)量m和碰撞前后物體的速度和碰撞前后物體的速度v、v，找出碰撞前的動量找出碰撞前的動量pm1v1m2v2及碰撞后的動量及碰撞后的動量pm1v1m2v2，看碰撞前后

2、動量是否守恒?？磁鲎睬昂髣恿渴欠袷睾?。實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材方案一：氣墊導(dǎo)軌、光電計(jì)時器、天平、滑塊方案一：氣墊導(dǎo)軌、光電計(jì)時器、天平、滑塊(兩個兩個)、重物、彈簧、重物、彈簧片、細(xì)繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥等。片、細(xì)繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥等。方案二：方案二：帶細(xì)線的擺球帶細(xì)線的擺球(兩套兩套)、鐵架臺、天平、量角器、坐標(biāo)紙、鐵架臺、天平、量角器、坐標(biāo)紙、膠布等。膠布等。方案三：方案三：光滑長木板、打點(diǎn)計(jì)時器、紙帶、小車光滑長木板、打點(diǎn)計(jì)時器、紙帶、小車(兩個兩個)、天平、撞、天平、撞針、橡皮泥。針、橡皮泥。方案四：方案四：斜槽、小球斜槽、小球(兩個兩個)、天平、復(fù)寫紙、白紙等。

3、、天平、復(fù)寫紙、白紙等。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟 方案一：利用氣墊導(dǎo)軌完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)方案一：利用氣墊導(dǎo)軌完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)(如圖所示如圖所示)1.測質(zhì)量：測質(zhì)量：用天平測出滑塊質(zhì)量。用天平測出滑塊質(zhì)量。2.安裝：安裝：正確安裝好氣墊導(dǎo)軌。正確安裝好氣墊導(dǎo)軌。3.實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：接通電源，利用配套的光電計(jì)時裝置測出兩滑塊各種情接通電源，利用配套的光電計(jì)時裝置測出兩滑塊各種情況下碰撞前后的速度況下碰撞前后的速度(改變滑塊的質(zhì)量。改變滑塊的質(zhì)量。改變滑塊的初速度改變滑塊的初速度大小和方向大小和方向)。4.驗(yàn)證：驗(yàn)證：一維碰撞中的動量守恒。一維碰撞中的動量守恒。方案二：利用等長懸線懸掛等大小球完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)方案

4、二：利用等長懸線懸掛等大小球完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)(如圖所示如圖所示)1.測質(zhì)量：用天平測出兩小球的質(zhì)量測質(zhì)量：用天平測出兩小球的質(zhì)量m1、m2。2.安裝：安裝：把兩個等大小球用等長懸線懸掛起來。把兩個等大小球用等長懸線懸掛起來。3.實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：一個小球靜止，拉起另一個小球，放下一個小球靜止，拉起另一個小球，放下后它們相碰。后它們相碰。4.測速度：測速度：可以測量小球被拉起的角度，從而算可以測量小球被拉起的角度，從而算出碰撞前對應(yīng)小球的速度，測量碰撞后小球擺起的角度，算出出碰撞前對應(yīng)小球的速度，測量碰撞后小球擺起的角度，算出碰撞后對應(yīng)小球的速度。碰撞后對應(yīng)小球的速度。5.改變條件：改變條件：改變碰撞

5、條件，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。改變碰撞條件，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。6.驗(yàn)證：驗(yàn)證：一維碰撞中的動量守恒。一維碰撞中的動量守恒。方案三：在光滑桌面上兩車碰撞完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)方案三：在光滑桌面上兩車碰撞完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)(如圖所示如圖所示)1.測質(zhì)量：測質(zhì)量：用天平測出兩小車的質(zhì)量。用天平測出兩小車的質(zhì)量。2.安裝：安裝：將打點(diǎn)計(jì)時器固定在光滑長木板的一端，把紙帶穿過打?qū)⒋螯c(diǎn)計(jì)時器固定在光滑長木板的一端，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器，連在小車的后面，在兩小車的碰撞端分別裝上撞針點(diǎn)計(jì)時器，連在小車的后面，在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥。和橡皮泥。2.驗(yàn)證的表達(dá)式驗(yàn)證的表達(dá)式方案一、二、三：方案一、二、三：m1v1m2v2m1v1

6、m2v2。注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)1.前提條件前提條件碰撞的兩物體應(yīng)保證碰撞的兩物體應(yīng)保證“水平水平”和和“正碰正碰”。2.方案提醒方案提醒(1)若利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時，注意利用水若利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時，注意利用水平儀確保導(dǎo)軌水平。平儀確保導(dǎo)軌水平。(2)若利用擺球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，兩小球靜止時球心應(yīng)在同一水平線若利用擺球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，兩小球靜止時球心應(yīng)在同一水平線上，且剛好接觸，擺線豎直，將小球拉起后，兩條擺線應(yīng)在同上，且剛好接觸，擺線豎直，將小球拉起后，兩條擺線應(yīng)在同一豎直面內(nèi)。一豎直面內(nèi)。(3)若利用長木板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可在長木板下墊一小木片用以平若利用長木板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可在長木板

7、下墊一小木片用以平衡摩擦力。衡摩擦力。(4)若利用斜槽小球碰撞應(yīng)注意：若利用斜槽小球碰撞應(yīng)注意：斜槽末端的切線必須水平；斜槽末端的切線必須水平；入射小球每次都必須從斜槽同一高度由靜止釋放；入射小球每次都必須從斜槽同一高度由靜止釋放；選質(zhì)量較大的小球作為入射小球；選質(zhì)量較大的小球作為入射小球；實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)桌、斜槽、記錄的白紙的位置要始終保持實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)桌、斜槽、記錄的白紙的位置要始終保持不變。不變。3.探究結(jié)論探究結(jié)論尋找的不變量必須在各種碰撞情況下都不改變。尋找的不變量必須在各種碰撞情況下都不改變。1.在用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，不需要測量的物理量是在用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，不需要測量的物理量是

8、()a.滑塊的質(zhì)量滑塊的質(zhì)量 b.擋光的時間擋光的時間c.擋光片的寬度擋光片的寬度 d.光電門的高度光電門的高度解析從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)進(jìn)行分析，解析從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)進(jìn)行分析，a、b、c三個選項(xiàng)都是必須三個選項(xiàng)都是必須要測量的物理量。要測量的物理量。答案答案d考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)操作考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)操作2.(多選多選)在利用打點(diǎn)計(jì)時器探究碰撞中的不變量的實(shí)驗(yàn)中，下列在利用打點(diǎn)計(jì)時器探究碰撞中的不變量的實(shí)驗(yàn)中，下列操作正確的是操作正確的是()a.相互作用在兩車上，一個裝上撞針，一個裝上橡皮泥，是為相互作用在兩車上，一個裝上撞針，一個裝上橡皮泥，是為了改變兩車的質(zhì)量了改變兩車的質(zhì)量b.相互作用的兩車上

9、，一個裝上撞針，一個裝上橡皮泥，是為相互作用的兩車上，一個裝上撞針，一個裝上橡皮泥，是為了使兩車碰撞后粘在一起了使兩車碰撞后粘在一起c.先接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源，再釋放拖動紙帶的小車先接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源，再釋放拖動紙帶的小車d.先釋放拖動紙帶的小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源先釋放拖動紙帶的小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源解析改變小車的質(zhì)量可以加砝碼，裝上撞針和橡皮泥，這樣解析改變小車的質(zhì)量可以加砝碼，裝上撞針和橡皮泥，這樣做是為了使兩車碰撞后粘在一起，有共同的速度，選項(xiàng)做是為了使兩車碰撞后粘在一起，有共同的速度，選項(xiàng)a錯誤，錯誤，b正確；打點(diǎn)計(jì)時器的使用原則是先接通電源，再釋放紙帶，選正確；打點(diǎn)計(jì)時

10、器的使用原則是先接通電源，再釋放紙帶，選項(xiàng)項(xiàng)c正確，正確，d錯誤。錯誤。答案答案bc3.用如圖所示的裝置也可以完成用如圖所示的裝置也可以完成“探究碰撞中的不變量探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)。(1)若實(shí)驗(yàn)中選取的若實(shí)驗(yàn)中選取的a、b兩球半徑相同，為了使兩球半徑相同，為了使a、b發(fā)生一維發(fā)生一維碰撞，應(yīng)使兩球懸線長度碰撞，應(yīng)使兩球懸線長度，懸點(diǎn)，懸點(diǎn)o1、o2之間的距離等之間的距離等于于。(2)若若a、b兩球的半徑不相同，利用本裝置能否完成實(shí)驗(yàn)？如果兩球的半徑不相同，利用本裝置能否完成實(shí)驗(yàn)？如果你認(rèn)為能完成，請說明如何調(diào)節(jié)？你認(rèn)為能完成，請說明如何調(diào)節(jié)？解析解析(1)為了保證一維碰撞，碰撞點(diǎn)應(yīng)與

11、兩球同在一條水平線為了保證一維碰撞，碰撞點(diǎn)應(yīng)與兩球同在一條水平線上，故兩球懸線長度相等，上，故兩球懸線長度相等，o1、o2之間距離等于球的直徑。之間距離等于球的直徑。(2)如果兩球的半徑不相等，也可完成實(shí)驗(yàn)。調(diào)整裝置時，應(yīng)使如果兩球的半徑不相等，也可完成實(shí)驗(yàn)。調(diào)整裝置時，應(yīng)使o1、o2之間距離等于兩球的半徑之和，兩球靜止時，球心在同之間距離等于兩球的半徑之和，兩球靜止時，球心在同一水平高度上。一水平高度上。答案答案(1)相等球的直徑相等球的直徑(2)見解析見解析考點(diǎn)二數(shù)據(jù)處理及誤差分析考點(diǎn)二數(shù)據(jù)處理及誤差分析1.(多選多選)在利用氣墊導(dǎo)軌探究碰撞中的不變量實(shí)驗(yàn)中，可導(dǎo)致在利用氣墊導(dǎo)軌探究碰撞中

12、的不變量實(shí)驗(yàn)中，可導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差的因素是實(shí)驗(yàn)誤差的因素是()a.導(dǎo)軌安放不水平導(dǎo)軌安放不水平 b.小車上擋光板傾斜小車上擋光板傾斜c.兩小車質(zhì)量不相等兩小車質(zhì)量不相等 d.兩小車碰后連在一起兩小車碰后連在一起解析解析選項(xiàng)選項(xiàng)a中，導(dǎo)軌不水平，小車速度將受重力分力的影中，導(dǎo)軌不水平，小車速度將受重力分力的影響，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差；選項(xiàng)響，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差；選項(xiàng)b中，擋光板傾斜會導(dǎo)致?lián)豕庵?，擋光板傾斜會導(dǎo)致?lián)豕獍鍖挾炔坏扔趽豕怆A段小車通過的位移，使計(jì)算速度出現(xiàn)誤板寬度不等于擋光階段小車通過的位移，使計(jì)算速度出現(xiàn)誤差，而差，而c、d中對探究不會造成誤差。中對探究不會造成誤差。答案答案ab2.(2015吉

13、林松原高三檢測吉林松原高三檢測)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個用電磁打點(diǎn)計(jì)時器某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個用電磁打點(diǎn)計(jì)時器驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)：在小車驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)：在小車a的前端粘有橡皮泥，推動的前端粘有橡皮泥，推動小車小車a使之做勻速直線運(yùn)動，然后與原來靜止在前方的小車使之做勻速直線運(yùn)動，然后與原來靜止在前方的小車b相相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動。他設(shè)計(jì)的裝置如圖甲碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動。他設(shè)計(jì)的裝置如圖甲所示。在小車所示。在小車a后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時器所用電源頻率為后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時器所用電源頻率為50 hz，長木板下墊著薄木片以平衡摩擦力。，長木板下墊著薄木片以平衡摩擦力

14、。(1)若已測得打點(diǎn)紙帶如圖乙所示，并測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距若已測得打點(diǎn)紙帶如圖乙所示，并測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距(標(biāo)在圖上標(biāo)在圖上)，則應(yīng)選，則應(yīng)選段來計(jì)算段來計(jì)算a碰前的速度。應(yīng)選碰前的速度。應(yīng)選段來計(jì)算段來計(jì)算a和和b碰后的共同速度碰后的共同速度(選填選填“ab”或或“bc”或或“cd”或或“de”)。(2)已測得小車已測得小車a的質(zhì)量的質(zhì)量ma0.4 kg，小車，小車b的質(zhì)量為的質(zhì)量為mb0.2 kg。由以上測量結(jié)果可得：。由以上測量結(jié)果可得：碰前碰前mava_kgm/s；碰后；碰后(mamb)v共共_kgm/s。由此得出的結(jié)論是。由此得出的結(jié)論是_。(本題計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字本題計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)解析解析(1)小車碰前做勻速直線運(yùn)動，打出紙帶上的點(diǎn)應(yīng)該是間距均勻的，故計(jì)算小車