高中物理复习验证性实验

实验:验证动量守恒定律课后篇巩固提升必备知识基础练1.某同学用如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。

实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。

重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。

再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。

重复上述操作10次,得到了如图所示的三个落地点。

(1)请你叙述用什么方法找出落地点的平均位置?,并在图中读出OP= cm。

(2)已知m A∶m B=2∶1,碰撞过程中动量守恒,则由图可以判断出R是球的落地点,P是球的落地点。

(3)用题中的字母写出动量守恒定律的表达式:。

用最小的圆把所有落点圈在里面,则此圆的圆心即为落点的平均位置。

OP=13.0(12.8~13.2均正确) cm。

(2)R应是被碰小球B的落地点,P为入射小球A碰撞后的落地点。

(3)小球落地时间t相同,由m A·OQt =m A OPt+m B ORt可知,动量守恒的验证表达式为:m A·OQ=m A·OP+m B·OR。

用最小的圆把所有落点圈在里面,圆心即为落点的平均位置13.0(12.8~13.2均正确)(2)B A(3)m A·OQ=m A·OP+m B·OR2.某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中的动量守恒。

实验仪器如图所示,请根据实验过程和实验数据补全下表。

实验过程:(1)调节气垫导轨水平,并使光电计时器系统正常工作。

(2)在滑块1上装上挡光片并测出其长度L。

(3)在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥(或双面胶纸)。

(4)用天平测出滑块1和滑块2的质量m1、m2。

(5)把滑块1和滑块2放在气垫导轨上,让滑块2处于静止状态(v2=0),用滑块1以初速度v1与之碰撞(这时光电计时器系统自动计算时间),碰后两者粘在一起,分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间t1和碰后通过光电门的遮光时间t2。

高中物理实验必考题的常见考查形式有哪些在高中物理的学习中，实验是非常重要的一部分。

通过实验，我们不仅能够更直观地理解物理概念和规律，还能培养实践操作能力和科学思维。

而在考试中，物理实验也是必考题之一。

那么，高中物理实验必考题的常见考查形式都有哪些呢？一、测量类实验测量类实验是高中物理实验中的基础，常见的有长度的测量、时间的测量、质量的测量、力的测量、电流和电压的测量等。

这类实验通常考查实验器材的选择和使用、实验数据的读取和记录、实验误差的分析和处理等。

以长度的测量为例，会考查游标卡尺和螺旋测微器的读数。

游标卡尺的读数方法是主尺读数加上游标读数乘以精度，而螺旋测微器的读数则是固定刻度读数加上可动刻度读数乘以精度。

在考试中，不仅要能正确读取数据，还要能根据测量结果分析误差产生的原因，比如游标卡尺的零点误差、螺旋测微器的半毫米刻度是否露出等。

再比如测量电阻的实验，会涉及到电流表和电压表的内外接法选择。

当被测电阻较大时，采用电流表内接法可以减小误差；当被测电阻较小时，采用电流表外接法更合适。

同时，还可能考查滑动变阻器的限流接法和分压接法的选择，这需要根据实验要求和电路特点来决定。

二、验证性实验验证性实验主要是通过实验来验证已有的物理规律或定理。

常见的有验证牛顿第二定律、验证机械能守恒定律、验证动量守恒定律等。

在验证牛顿第二定律的实验中，通常是通过控制小车所受的合力不变，改变小车的质量，研究加速度与质量的关系；或者控制小车的质量不变，改变合力，研究加速度与合力的关系。

实验中要注意平衡摩擦力、保证细绳与木板平行等操作要点，同时要能根据实验数据画出 a F 和 a 1/m 的图像，并通过图像来验证牛顿第二定律。

验证机械能守恒定律的实验则是通过测量重物下落过程中的速度和高度，计算重力势能的减少量和动能的增加量，看两者是否相等。

实验中要注意选择合适的重物、测量下落高度时起点和终点的确定等问题，还要能对实验误差进行分析，比如空气阻力的影响。

精析典题 提升能力
一、验证气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒
1.本实验碰撞前、后速度大小的测量采用极限法，v＝ΔΔxt ＝Δdt，其中d为挡 光板的宽度. 2.注意速度的矢量性：规定一个正方向，碰撞前后滑块速度的方向跟正 方向相同即为正值，跟正方向相反即为负值，比较m1v1＋m2v2与m1v1′＋ m2v2′是否相等，应该把速度的正负号代入计算. 3.造成实验误差的主要原因是存在摩擦力.利用气垫导轨进行实验，调节 时确保导轨水平.
第一章 动量守恒定律
学习目标
1.会根据器材和要求设计实验方案. 2.通过实验验证一维碰撞情况下系统的动量守恒.
内容索引
NEIRONGSUOYIN
明确原理 提炼方法 精析典题 提升能力 随堂演练 逐点落实 课时对点练
明确原理 提炼方法
一、实验原理 在一维碰撞的情况下，设两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′，若系统所受合外力 为零，则系统的动量守恒，则 m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′.
碰后B做平抛运动， 有 x＝vB′t，H＝12gt2. 所以 mBvB′＝mBx 2gH. 故要得到碰撞前后的动量，要测量的物理量有mA、mB、α、β、H、L、x.
随堂演练 逐点落实
1.(2020·宾阳中学期末)如图7所示，在实验室用两端带竖直挡板C、D的气垫导
轨和带有固定挡板的质量都是M的滑块A、B做“验证动量守恒定律”的实验：
解析 要使两球碰后都向右运动，A球质量应大于B球质量，即mA>mB.
(2)碰撞后B球的水平射程约为__6_4_.7_(_6_4_._2_～__6_5_.2_均__可__)_cm.
解析 将10个点圈在圆内的最小圆的圆心为平均落点，可由米尺测得 碰撞后B球的水平射程约为64.7 cm.

(4)本实验中的误差来源主要有测量误差；作图误差；弹簧秤自身 重力的影响；滑轮与绳之间摩擦力的影响等．
答案：(1)O 的位置 (2)5.0 (3)如解析图所示 (4)测量存在误差；作图不准；弹簧秤自身存在重力；滑轮与绳之 间有摩擦等(写出一个即可)
随堂达标演练 1. 某 同 学 做 “ 验 证 力 的 平 行 四 边 形 定 则 ” 的 实 验 情 况 如 图 甲 所 示，其中 A 为固定橡皮条的图钉，O 为橡皮条与细绳的结点，OB 与 OC 为带有绳套的两细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．
(2)在图乙所示方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的
合力．
解析：由于弹簧测力计分度值为 0.1 N，则从图中可知，竖直方向 的弹簧测力计的读数为 2.50 N，水平方向的弹簧测力计的读数为 4.00 N．因为读数 2.50 N、4.00 N 均是 0.5 N 的整数倍，因此，选方格纸中 一个小方格的边长表示 0.5 N，应用平行四边形定则，即可画出两个力 以及它们的合力，如图所示．
(1)如果没有操作失误，图乙中的 F 与 F′两力中，方向一定沿 AO 方向的是____F_′___．
(2)合力与分力的作用效果相同，这里作用效果是指_D_______． A．弹簧测力计的弹簧被拉长 B．固定橡皮条的图钉受拉力产生形变 C．细绳套受拉力产生形变 D．使橡皮条在同一方向上伸长到同一长度 (3)有关此实验，下列叙述正确的是__A__C____． A．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮条的拉力大 B．橡皮条的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力 C．两次拉橡皮条时，需将橡皮条结点拉到同一位置 O，这样做 的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同 D．若只增大某一个弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮条结点 位置不变，只需调整另一个弹簧测力计拉力的大小即可

实验6:验证机械能守恒定律一、实验目的验证机械能守恒定律.二、实验原理在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能和动能互相转化,但总的机械能守恒。

若物体从静止开始下落，下落高度为h 时的速度为v,恒有mgh＝错误!m v2。

故只需借助打点计时器，通过纸带测出重物某时刻的下落高度h和该时刻的瞬时速度v，即可验证机械能守恒定律。

测定第n点的瞬时速度的方法是：测出第n点相邻的前、后两段相等时间间隔T内下落的高度x n－1和x n＋1(或用h n－1和h n＋1）,然后由公式v n＝错误!或由v n＝错误!可得v n(如图所示)。

三、实验器材铁架台（带铁夹）、电磁打点计时器与低压交流电源（或电火花打点计时器)、重物(带纸带夹子)、纸带数条、复写纸片、导线、毫米刻度尺。

四、实验步骤1．安装器材：如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,用导线将打点计时器与低压电源相连,此时电源开关应为断开状态。

2．打纸带：把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带，使重物停靠在打点计时器下方附近，先接通电源，待计时器打点稳定后再松开纸带，让重物自由下落，打点计时器就在纸带上打出一系列的点，取下纸带，换上新的纸带重打几条（3~5条)纸带。

3．选纸带:分两种情况说明（1)若选第1点O到下落到某一点的过程，即用mgh＝错误!m v2来验证,应选点迹清晰，且1、2两点间距离小于或接近2 mm的纸带,若1、2两点间的距离大于2 mm，这是由于打点计时器打第1个点时重物的初速度不为零造成的(如先释放纸带后接通电源等错误操作会造成此种结果)。

这样第1个点就不是运动的起始点了，这样的纸带不能选。

（2)用错误!m v错误!－错误!m v错误!＝mgΔh验证时，由于重力势能的相对性，处理纸带时选择适当的点为基准点，这样纸带上打出的第1、2两点间的距离是否为2 mm就无关紧要了，所以只要后面的点迹清晰就可以选用。

高中物理验证 性实验 与探 究性 实验对 比研究
黄 占林
（ 北省 南 宫市职 业技 术教 育 中心 ， ５ ７ ０ 河 ０ ５ ５）
摘
要 ： 中物理 实验分 为验证性 实验与探 究性 实验两 大类。 高
新课程大力提倡探究性 实验教 学 ， 与此 同时不能 随意摒弃验 证性 但
实验 ， 要达到两类实验教学 的有机融合 、 优势互补 ， 必须从两类 实验 的教学 目标 、 教学模式 、 教学实施 的一般程序 、 教学实验操作 、 实验观 察 、 验记 录， 实 并正确 、 合理地处 理实验数 据 的技能 ， 因此 ， 实际教学 中 ， 在 往往 强调操作 技 能的程序化和规范化 。 生所 要做 的， 学 就是
按照 已经设计好 的实验方案去检验 一个 已知
步骤二 ： 实验事实。 为探 究 口与 Ｆ是否成
律进行推理和判 断 ， 在此 基础上 ， 运用直觉思
科学探究是物理课程标准强调 的一种重 要 的学习方式 ， 是高 中物理 课程 的重要 内 也
容， 它对发展 学生 的科学 素养具 有不 可替代
的作用。 探究性实验 以学生获取知识 和技能 、
维、 逻辑分 析等手段来解决新 的问题 。
结 果 （ 实 、 念 、 论 ） 而 不是 探 究 的 过程 。 事 概 理 ，
、
两 类 实 验 的 区 别
探 究性 实验是指 探究对 象具有 某种未 知
瞬
教育研究 与评论 ・ 中学教育教学
５ ５
（ ）教 学 目标 一
论。 中， 其 假说是根据 已知 的实验事实 和科 学 理论提 出假设 ， 并对 未知 的 自然 现象 及其规
于培养学生的思维 能力 和创造 能力 。 它遵 循

别经过光电门1和2而返回。（1）用精度为0.02mm的游标卡
尺测量遮光片的宽度，示数如图乙所示，测得本实验中遮光片
的宽度d=___________mm。（2）某次测量中，数字计时器记
录的遮光片通过光电门的遮光时间为40.0ms，则滑块的速度
大小为___________m/s（结果保留3位有效数字）。（3）若某
t 2
4.（2022·全国·高二专题练习）（1）利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验。实
验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小和很大等各种情况，若要求碰撞时机械能损失最大，应选图________（填
“甲”或“乙”），若要求碰撞时机械能损失最小，则应选图________（填“甲”或“乙”）。（甲图两滑块分
度分别为v1'、v2',如果速度的方向与设定的坐标轴的正方向一致,取正值,
反之则取负值。测出m1、m2,v1、v2,v1'、v2',若m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2',那么
碰撞中动量守恒。
参考案例1：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒
1.实验装置:
L
2.实验中物理量的测量:
(1)质量的测量:用天平测量两滑块的质量m1和m2。

(2)速度的测量:利用公式v= ,式中L为滑块(挡光片)的宽度,t为计时器显示的滑块(挡

光片)经过光电门所对应的时间。
(3)利用在滑块上增加重物的方法改变碰撞物体的质量。
3.实验方法:
(1)在两滑块相碰的端面上装上弹性碰撞架(图甲),
可以得到能量损失很小的碰撞。
(2）在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥,
规定好正方向

第一部分：概述1. 引出物理学中的力和平行四边形定则的概念在物理学中，力是一种能够改变物体运动状态或形状的物理量，它是导致物体加速度产生的原因。

平行四边形定则是力学中一个重要的定理，它描述了多个力共同作用在一个物体上时所产生的结果。

通过实验验证平行四边形定则，可以更深入地理解力的性质和作用。

2. 介绍本文要探讨的内容本文将介绍高中物理课程中一个常见的实验，即验证力的平行四边形定则。

我们将通过实验的具体步骤、原理和实验结果，全面展示该实验的重要性和意义。

第二部分：实验准备3. 实验仪器和材料准备- 弹簧测力计- 直线导轨- 滑块- 杂物组- 桌子、椅子等实验台面4. 实验原理- 力的平行四边形定则- 牛顿第二定律第三部分：实验步骤5. 实验操作步骤1）在实验台面上安装直线导轨，确保导轨平整稳固。

2）将滑块装在导轨上，并用弹簧测力计测量滑块所受重力，记录下测量值。

3）在滑块上方放置一重物，使其悬挂在滑块上，测量悬挂重物的重力大小，并记录下测量值。

4）移除悬挂重物，将其放置在滑块上方，使其与滑块构成一个夹角，并在弹簧测力计上分别测量平行于滑块的力和垂直于滑块的力的大小。

5）通过不同组合测量滑块所受的合力大小和方向，记录下各测量值。

第四部分：实验结果分析6. 数据处理和结果分析实验结果显示，当施加的力不平行时，合力的大小和方向会发生变化；而当施加的力平行时，合力的大小和方向仍可以通过平行四边形法则进行求解。

第五部分：实验结论7. 实验结论通过本次实验，我们验证了力的平行四边形定则，即当多个力共同作用于一个物体时，它们所产生的合力可以用平行四边形法则确定。

这一定律的验证进一步验证了牛顿第二定律，揭示了力的叠加定律的重要性和普遍性。

第六部分：总结8. 实验的意义和应用力的平行四边形定则是力学中的重要原理，它不仅有理论意义，而且在各种工程和科学研究中都有着广泛的应用。

通过本次实验，我们更深入地了解了力的性质和作用，并在实践中得到了验证和应用。

【最新完整版】高中物理实验总结★知识结构：方法指导：物理是以实验为基础的科学，实验能力是物理学科的重要能力，物理高考历来重视考查实验能力。

一、基本实验的复习要应对各类实验试题，包括高层次的实验试题，唯一正确的方法是把要求必做的学生实验真正做懂、做会，特别是在实验原理上要认真钻研，对每一个实验步骤都要问个为什么，即不但要记住怎样做，更应该知道为什么要这样做．对基本的实验，复习过程中要注意以下六个方面的问题：（1）实验原理中学要求必做的实验可以分为4个类型：练习型、测量型、验证型、探究型．对每一种类型都要把原理弄清楚．应特别注意的问题：验证机械能守恒定律中不需要选择第一个间距等于2mm的纸带．这个实验的正确实验步骤是先闭合电源开关，启动打点计时器，待打点计时器的工作稳定后，再释放重锤，使它自由落下，同时纸带打出一系列点迹．按这种方法操作，在未释放纸带前，打点计时器已经在纸带上打出点迹，但都打在同一点上，这就是第一点．由于开始释放的时刻是不确定的，从开始释放到打第二个点的时间一定小于0.02s，但具体时间不确定，因此第一点与第二点的距离只能知道一定小于2mm（如果这段时间恰等于0.02s，则这段位移s=gt2/2=(10×0.022/2)m=2×10-3m=2mm），但不能知道它的确切数值，也不需要知道它的确切数值．不论第一点与第二点的间距是否等于2mm，它都是从打第一点处开始作自由落体运动的，因此只要测量出第一点O与后面某一点P间的距离h，再测出打P点时的速度v，如果：gh≈( )，就算验证了这个过程中机械能守恒．（2）实验仪器要求掌握的实验仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器（千分尺）、天平、停表（秒表）、打点计时器（电火花计时仪）、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱，等等。

对于使用新教材的省市，还要加上示波器等。

对这些仪器，都要弄清其原理、会正确使用它们，包括测量仪器的正确读数。

高中物理胡克定律的实验验证教案一、教学目标通过本教案的学习，学生将能够：1. 理解胡克定律的基本概念和公式；2. 掌握使用弹簧测力计进行实验验证胡克定律的方法；3. 分析实验数据，进行数据处理和结果分析；4. 培养科学实验的观察、记录和分析能力；5. 培养团队合作和沟通能力。

二、教学重点与难点1. 重点：胡克定律的实验验证方法和数据处理；2. 难点：实验数据的分析和结果的合理解释。

三、教学准备1. 实验器材：弹簧测力计、吊具、一组不同弹簧常数的弹簧、测量尺等；2. 实验材料：实验记录表、实验报告模板等；3. 教师准备：熟悉实验步骤，掌握胡克定律的理论知识。

四、教学过程1. 引入介绍胡克定律的基本概念和公式，并与实际生活进行联系，引发学生对该定律的兴趣和好奇心。

2. 实验原理解释解释实验所用的弹簧测力计的工作原理，讲解胡克定律与弹簧的关系。

3. 实验操作步骤3.1 实验前准备（1）检查实验器材是否完好；（2）组装实验装置，保证实验过程安全；（3）调零弹簧测力计，记录下初始示数。

3.2 实验操作（1）选择一个弹簧，悬挂在吊具上；（2）将弹簧下端连接弹簧测力计；（3）通过逐渐增加质量的方式，记录下相应的示数，保证每次实验步骤的准确性；（4）重复以上步骤，使用不同弹簧进行实验。

4. 数据处理与分析4.1 实验数据整理将实验记录整理成表格或图表形式，使数据更加清晰易读。

4.2 计算弹簧的劲度系数利用胡克定律的公式，计算每个弹簧的劲度系数，并填入表格中。

4.3 结果分析（1）对比不同弹簧的劲度系数，分析其大小差异；（2）讨论可能影响实验结果的因素，如弹簧质量、弹簧的材质等。

5. 实验总结与拓展通过实验验证，总结胡克定律的实验结果，归纳其特点和应用范围；进一步思考和探究弹簧的弹性与劲度系数的关系。

六、教学反思通过本实验，学生不仅掌握了胡克定律的基本概念和实验验证方法，还培养了观察、记录和分析实验数据的能力。

同时，通过小组合作完成实验，加强了学生之间的沟通和合作能力。

解析：(1)实验过程中白纸必须始终放在复写纸的下面，不能调整位 置，故A错误；以最小的圆圈住小球的落地点，则该圆的圆心可视为小 球落点的平均位置，故B正确；为了防止小球m1弹回，两个小球的质量 需要满足m1大于m2，轨道表面不必光滑，故C错误；小球m1与m2发生碰 撞后，m1的落点是图中的M点，m2的落点是图中的P点，故D正确。
(1)关于实验操作，下列说法正确的是____B_D____。(填选项前的字母) A．实验过程中白纸和复写纸可以随时调整位置 B．以最小的圆圈住小球的落地点，则该圆的圆心可视为小球落点 的平均位置 C．两个小球的质量需要满足m1小于m2，且轨道表面必须光滑 D．小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的M点，m2的落点是 图中的P点
③记录下 m2 释放时右侧压力传感器初始读数 F0 和 m2 与 m1 碰撞后 左侧压力传感器最大示数 F1 和右侧压力传感器最大示数 F2
两侧弹簧的劲度系数都为 k，弹簧弹性势能的表达式为 Ep＝12kx2， 其中 k、x 分别为弹簧的劲度系数和形变量。
(1)在实验之前还需要进行的实验操作有( B ) A．测量弹簧的原长 B．在使用之前将压力传感器调零 C．测出初始时m1、m2到左右两侧压力传感器的距离 D．记录下m1、m2碰撞后到压缩左右两侧压力传感器到最大示数的 时间 (2) 为 使 m2 与 m1 碰 撞 后 反 弹 ， 需 保 证 m2___<___m1( 填 “>”“＝”“<”)。
F0 (3)m2碰前初速度为____k_m__2___(用题目所给字母表示)。
(4)实验要验证的动量守恒表达式为( D )
A.
F0 ＝ m2
F1 － m1
F2 m2
B.mF02＝mF11－mF22

ΔE/J 0.393 0.490
0.686
0.785
回答下列问题： ΔEp＝4mgL＝4×0.05×9.80×0.5 J＝0.980 J。
(1)实验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的 ΔE ＝0.980J－0.392 J＝0.588J
3
减少量为_______ J(保留三位有效数字)；
(2)步骤④中的表格所缺数据为________；
A．刻度尺
B．0～6 V直流电源
AD
s 0.070 1
v D＝ ＝
m/s=1.7525m/s
2T 0.04
C．秒表
D．0～6 V交流电源
(2)某同学用图甲所示装置打出的一条纸带如图乙所示，相邻两
点之间的时间间隔为0.02 s，根据纸带计算出打下D点时重物的
1.75
速度大小为________m/s。(结果保留三位有效数字)
恒定律写出图像对应的函数表达式，弄清图像斜率的物理意义，如 v2-h 图像、
2
v
v2-2h 图像，或 -h 图像，根据图像计算出重力加速度，计算结果与当地重力
2
加速度比较，根据二者是否在误差允许的范围内相等判断机械能是否守恒。
3．利用计算法验证机械能守恒。计算法需要知道当地的重力加速度，通过计
算重力势能的减少量与动能的增加量是否相等验证机械能守恒。
(1)为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选
择密度大的理由是_____________________________________。
阻力与重力之比更小
(2)已知交流电频率为50 Hz，重物质量为200 g，当地重力加
速度g＝9.80 m/s2，则从O点到C点，重物的重力势能变化量的

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方案一：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒
mA＞mB , 运动滑块A撞击静止滑块B。 mAv1=mA·v2+mBv3
运动滑块A撞击静止滑块B，撞后两者粘在一起。
mAv=(mA+mB)v
共
两静止滑块被弹簧弹开，一个向左，一个向右 0=mAvA-mBvB
方案一：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒
实验结论： 第一种情况：动能之和不变 第二种情况：动能之和减小 第三种情况：动能之和增大
第一章 动量守恒定律
第4节 验证动量守恒定律
实验思路
物理量的测量
实验目的：验证动量守恒
问题1：如何处理矢量的方向呢？ 规定正方向 问题2：如何设计实验？保证为一维碰撞？ 问题3：需要测量哪些物理量呢？
利用运动学知识，如匀速运动、平抛运动，借助于斜槽、气垫导轨、 打点计时器和纸带等来达到实验目的和控制实验条件。
（4）考虑到速度的矢量性，记录数据时应规定正方向。若速度方向与规定的正 方向相同，则速度取正值，若速度方向与规定方向相反，则取负值。
方案一：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒
5.误差分析 (1)碰撞可能不是精确的一维碰撞。 (2)碰撞中其他力(例如：摩擦力、空气阻力等)的影响带来的误差。 (3)测量和读数的准确性带来的误差，实验中应规范测量和读数，同时增加 测量次数，取平均值，尽量减小偶然误差的影响。
方案二：用平抛演示仪装置验证动量守恒定律
实验装置 两个小球
方案二：用平抛演示仪装置验证动量守恒定律
实验
m1
原理 h
m2
斜槽末端切向水平
落点确定： 圆心即为小球 平均落点
为防止A球反弹， m1＞m2
M
N
测出碰撞前后各球落点到O间的距离xOP、xOM、xON，各球空中运动时间均相同，

实验抢分专练(七) 验证机械能守恒定律(建议用时40分钟)1．采用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。

(1)若下落重物的质量用m 表示，在本实验中是否必须对该质量m 进行测量？________(选填“是”或“否”)；(2)若实验中打出的部分纸带如图2所示，选取纸带上的连续三个点A 、B 、C ，测出A 、B 、C 三点到起始点O 的距离分别为s 1、s 2、s 3。

若已知当地重力加速度为g ，连接打点计时器的交流电源频率为f ，则从起始点O 到打下B 点的过程中，重物的重力势能减少量ΔE p ＝__________，重物的动能增加量ΔE k ＝________________。

(用题给物理量符号表示)(3)本实验中，由于纸带所受摩擦力以及空气阻力等影响，重物的重力势能减少量ΔE p ，与动能增加量ΔE k 的关系是：ΔE p ______________(选填“＞”“＝”或“＜”)ΔE k 。

【解析】(1)验证机械能守恒定律，即验证重物的重力势能减少量mgh 和重物动能增加量12 mv 2是否相等，左右两侧的重物质量m 可以约去，不需要测量；(2)从起始点O 开始到打下B 点的过程中，重力势能的减小量ΔE p ＝mgs 2，打下B 点时，重物的速度v＝s AC 2T ＝（s 3－s 1）f 2 ，重物动能的增加量为ΔE k ＝12 mv 2＝mf 2（s 3－s 1）28； (3)由于纸带受摩擦力以及空气阻力的影响，重物需要克服阻力做功，能量损失，所以重物重力势能的减少量ΔE p 要大于重物动能的增加量为ΔE k 。

答案：(1)否 (2)mgs 2 mf 2（s 3－s 1）28(3)＞2．某实验小组利用如图甲所示的装置验证小球在斜槽上运动过程中机械能是否守恒，具体操作如下：让小球多次从斜槽上距离桌面h 高处由静止释放，小球沿斜槽下滑，记录小球的平抛轨迹，如图乙所示为平抛运动的部分轨迹。

已知重力加速度为g ，则小球的初速度v 0的表达式为______________，验证机械能守恒的表达式为____________(用已知量和图中测出的量表示)，请写出至少两条减少实验误差的办法：_______________________________________。

第一章动量守恒定律4 实验:验证动量守恒定律基础过关练题组一研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒1.(2024湖北荆州中学月考)小佳同学用气垫导轨验证动量守恒定律,实验装置如图甲所示。

乙(1)该同学用螺旋测微器测量遮光条的宽度d,示数如图乙所示,可知遮光条的宽度d=cm,随后将两块宽度均为d的遮光条安装到两滑块上。

(2)安装好气垫导轨和光电门,接通气源后,在导轨上轻放一个滑块,轻推滑块使滑块获得一个初速度,使它从轨道左端向右运动,若滑块通过光电门1的时间(选填“>”“<”或“=”)通过光电门2的时间,则可以认为导轨水平。

(3)用托盘天平测得滑块A、B的质量(均包括遮光条)分别为m A、m B,调整好气垫导轨后,将滑块A向左推出,与静止的滑块B发生碰撞,碰后两滑块没有粘连,与光电门1相连的计时器先后两次显示的挡光时间分别记为Δt1和Δt2,与光电门2相连的计时器显示的挡光时间为Δt3。

从实验结果可知两滑块的质量满足m A(选填“>”“<”或“=”)m B,则验证碰撞过程中动量守恒的表达式为(用题中涉及的物理量符号表示)。

2.(2023山东青岛第五十八中学月考)某同学利用电火花计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验。

气垫导轨装置如图甲所示,由导轨、滑块、弹射架等组成,在气垫导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。

(1)下面是实验的主要步骤。

①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;②向气垫导轨通入压缩空气;③把电火花计时器固定在紧靠气垫导轨左端的弹射架的左侧,使纸带穿过电火花计时器和弹射架,纸带右端固定在滑块1的左端,调节电火花计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;④使滑块1挤压导轨左端弹射架上绷紧的橡皮绳;⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;⑥先接通电火花计时器的电源,然后释放滑块1,让滑块1带动纸带一起运动,撞上带橡皮泥的滑块2后粘在一起继续运动;⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出理想的纸带如图乙所示;⑧测得滑块1的质量为300 g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为320 g。

注意事项
1．应尽可能控制实验，满足机械能守恒的条件，这就要求尽量减小各种阻力的影 响，采取的措施有：
(1)安装打点计时器时，必须使两个限位孔的中线严格竖直，以减小摩擦阻力。
(2)应选用质量和密度较大的重物，增大重力可使阻力的影响相对减小，增大 密度可以减小体积，使空气阻力减小。
2．实验中，提纸带的手要保持不动，且保证纸带竖直。接通电源后，等打点计时 器工作稳定再松开纸带。
实验器材
铁架台带铁夹、打点计时器、重物带纸带夹子、纸带、复写纸、导线、毫 米刻度尺、低压交流电源。
实验步骤
1．安装置：按如图 8.5-2 所示将检查、调整好的打点计时器竖 直固定在铁架台上，接好电路。
2．打纸带：将纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打 点计时器的限位孔，用手提着纸带使重物静止在靠近打点计 时器的地方。先接通电源，后松开纸带，让重物带着纸带自 由下落。更换纸带重复做 3～5 次实验。
(2)某同学做“验证机械能守恒定律”的实验时，打下的一条纸带如图 8.5-5 所示，0 点为起始点，测得 3 点、6 点、9 点与第一点 0 间的距离分别为 hA＝1.75 cm，hB＝7.00 cm，hC＝15.70 cm，交流电的周期是 0.02 s，当地的 重力加速度 g＝9.8 m/s2，设重物的质量是 m＝1.00 kg，则从 0 点到 6 点，重 物的动能增量 ΔEk＝_____J，重物重力势能减少量 ΔEp＝_____J。(均保留两 位有效数字)
×0.5×(2.91)2 J≈2.12 J，动能增加量 ΔEk＝EkD－0＝2.12 J。因为存在阻力作 用，所以减小的重力势能大于动能的增加量。
(3)根据表达式 mgh＝12mv2，则有 v2＝2gh；当 v2-h′图像的斜率为重力 加速度的 2 倍时，即可验证机械能守恒，而图像的斜率 k＝10.306.－255.48＝19.52； 因此能粗略验证自由下落的物体机械能守恒。