1.4实验：验证动量守恒定律课件-高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

1、1.4实验：验证动量守恒定律毛主席说：实践是检验真理的唯一标准。同样，实验是检验定律的唯一标准生活中常见的碰撞近似满足动量守恒的条件，故我们可以通过碰撞实验来验证动量守恒定律。二、实验思路（很清晰）一、实验目的（很单纯）验证动量守恒分别测出两个物体的质量m1、m2，碰撞前的速度分别为v1、v2，碰撞后的速度分别为v1、v2。怎么测？注意啥？一维碰撞注意方向m老师说，v同学说 （很公平）二、实验方案（很多样）方案一：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒气垫导轨碰撞滑块光电门L导轨水平挡光条1.实验器材：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块（两个）、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。2.实

2、验原理（很简单）（1）质量的测量：天平称量出滑块质量m1，m2（2）速度的测量：利用公式 测出碰前m1的速度v1和碰后m1的速度v1和m2的速度v2 x遮光条宽度t遮光条经过光电门的时间（3）利用加重物来改变滑块的质量（4）不同碰撞情况的实现：3.实验步骤（很好记）(4)使两滑块依次发生上图三种碰撞情况，计算滑块碰撞前后的速度。(1)用天平测量两滑块的质量m1、m2，填入预先设计好的表格中。(2)安装光电门，使两个光电门之间的距离约为50cm。(6)整理实验仪器，数据处理，寻找守恒量。(5)改变滑块质量，重复步骤(4)。(3)导轨通气后，调节气垫导轨水平，使滑块在气垫导轨上保持不动或。比较项碰

3、撞前碰撞后质量m1m2m1m2速度v1v2v1v2总动量4.数据处理（很好算）1、质量和半径条件： 入射球质量大于被碰球质量，m1m2 （防止A球反弹）r1=r2（保证对心碰撞）4.平均落点确定方法：实验原理3、水平位移测量：测球心在水平地面的投影到各小球平均落点的距离斜槽末端切向水平h2、验证原理式： m1v=m1v1+m2v2计算式：m1OP=m1OM+m2ON（转化法）圆心即为小球平均落点方案二：用平抛演示仪装置验证动量守恒定律1. 用天平称量出两个小球的质量mA、mB。 3. 在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸。2. 安装好实验装置，注意使斜槽末端切线水平（小球能否静止检验）。4. 在

4、白纸上记下重垂线所指的位置 O，即入射球 m1碰前球心的投影点。实验步骤5. 不放被碰球，让入射球从斜槽上某一高度处静止滚下，(同一高度)重复 10 次，找出小球落点范围圆的圆心，圆心就是入射球不碰撞时的落地点。6. 将被碰球放在斜槽轨道末端，让入射球从同一高度静止滚下，使它们发生正碰，重复 10 次，找出入射球落点的位置 M 和被碰球落点的位置N。7. 用刻度尺测出线段 OM、OP、ON 的长度，把两小球的质量和对应的水平位移数值代入m1OPm1OMm2ON，看等式是否成立。实验视频1.斜槽末端要切线要水平；2.每次小球下滑要从同一位置处由静止释放； 3.要保证对心碰撞，两球必须半径相同，质

5、量不同（如铁球碰铝球）；4. 小球的诸多落点要用用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点都圈在里面，该小圆的圆心即为小球的平均落点 ； 注意事项5. 用m1OPm1OMm2ON验证时，两小球的质量和水平位移不能错位各物体落点唯一被确定：最近的落点为入射球碰后落点；最远落点为被碰球落点；中间的为入射球无碰撞落点 。（碰撞后速度要符合物理情景，碰后未反向，后减前增，且V后V前）实验方案三、打点计时器测速验证动量守恒实验方案四、单摆测速验证动量守恒实验方案五、频闪照片测速验证动量守恒你还有其他方案吗？四、课堂小结（很清晰）实验验证动量守恒定律的方法研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒m1 OP = m1 O

6、M + m2 ON 成立，则动量守恒； 反之，动量不守恒研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒利用天平测量滑块质量利用光电门测量物体 碰撞前后速度通过计算可判断碰撞过程动量是否守恒1.在用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”实验时，左侧滑块质量m1=200 g，右侧滑块质量m2=160 g，挡光片宽度为3.00 cm，两滑块之间有一压缩的弹簧片，并用细线连在一起，如图所示。开始时两滑块静止，烧断细线后，两滑块分别向左、右方向运动挡光片通过光电门的时间分别为t1=0.30 s，t2=0.24 s则两滑块的速度分别为v1=_m/s，v2=_m/s烧断细线前m1v1m2v2=_kgm/s，烧断细线后m1v1m2v2=_kgm/s。可得到的结论是_ 五、课堂练习（很无助）2如图所示为“验证动量守恒定律”实验装置的示意图， 下面是本实验中涉及到的部分物理量入射球释放时的 高度h小球离开斜槽末端平抛的高度H平抛的水平位移: OP、OQ、OR（1）在以上几个量中必须测量的是OP、OQ、_（填表示物理量的符号）。 实验中还应测量的物理量是入射小球的质量m1和_。（2）实验最终要验证的表达式为_。（用上边的符号表示）（3）下列哪些做法有助于完成实验，减小实验误差_。