实验验证动量守恒定律说课讲解

实验：验证(yànzhèng)动量守恒第一页，共34页。动量的表达式：动量守恒定律：一个系统不受外力(wàilì)或所受外力(wàilì)之和为0，系统总动量保持不变。一个系统不受外力(wàilì)或表达式：p=mv系统(xìtǒng)不受外力或所受外力之和为零，系统(xìtǒng)总动量保持不变实验(shíyàn)目的

验证两个小球在碰撞前后动量守恒.

第二页，共34页。NMO'’OPmA只有入射小球(xiǎoqiú)从固定点下落时的情况第三页，共34页。NMO'’OPmAmB碰撞(pènɡzhuànɡ)时的动态过程第四页，共34页。NMO'’OPmAmB碰撞(pènɡzhuànɡ)时的轨迹示意图第五页，共34页。【实验(shíyàn)目的】利用平抛运动(yùndòng)验证动量守恒【实验(shíyàn)器材】

天平、刻度尺、游标卡尺（测小球直径）、碰撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球

第六页，共34页。验证动量(dòngliàng)守恒定律的实验装置mAmB说明(shuōmíng)：mA为入射小球(xiǎoqiú)，mB为被碰小球。且mA>mBo’装置第七页，共34页。实验(shíyàn)原理mAvA=mAvA′+mBvB′2、本实验在误差允许的范围内验证(yànzhèng)上式成立。两小球碰撞后均作平抛运动,用水平射程间接表示小球平抛的初速度：OP----mA以vA平抛时的水平(shuǐpíng)射程OM----mA以vA’平抛时的水平射程O'N----mB以vB’平抛时的水平射程1、两小球在水平方向发生正碰,水平方向合外力为零,动量守恒。O’N=ON-2r(r代表小球的半径)验证式

mAOP=mAOM+mB(ON-2r）验证的表达式：mAOP=mAOM+mBO’N第八页，共34页。

实验(shíyàn)测量测量的物理量：a．用天平测两球质量mA、mBb．用游标卡尺测两球的直径D，并计算(jìsuàn)半径r。c．水平射程：OP、OM、ON第九页，共34页。实验(shíyàn)步骤①、先用天平测量出两个小球(xiǎoqiú)的质量mA、mB。②、安装好实验装置,注意使实验器的斜槽末端点的切线水平。把被碰球放在斜槽前的支柱(zhīzhù)上,调节实验装置使两球处于同一高度,且两球的球心和槽轴线在一直线上,两球心间的距离即为槽和支柱(zhīzhù)间的距离。垫木板和白纸时,要使木板水平。准确记下重锤线所指的位置O。从而确定0’点位置第十页，共34页。③、先不放被碰球B,让入射球A从斜槽上同一高度处滚下,重复5～10次,

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(yuánxīn),就是入射球的落地点P。实验(shíyàn)步骤第十一页，共34页。

⑤、过O、N在纸上作直线,取OO'＝2r,O'即为被碰球被碰时球心投影(tóuyǐng)位置。④、把被碰小球B放在支柱上,让入射小球A从同一高度滚下,使它们发生正碰,重复5～10次,仿步骤(bùzhòu)③,求出入射小球A的平均落点M和被碰小球B的平均落点N。实验(shíyàn)步骤第十二页，共34页。

⑥、用刻度尺量OM、OP、O'N的长度。把两小球的质量(zhìliàng)和相应的“速度数值"代入表达式看是否成立:⑦、整理实验器材(qìcái)，放回原处。实验(shíyàn)步骤验证式

mAOP=mAOM+mB(ON-2r）.mp4第十三页，共34页。NMO’OPm1只有(zhǐyǒu)入射小球从固定点下落时的情况第十四页，共34页。NMO’OPm1m2碰撞时的动态(dòngtài)过程第十五页，共34页。NMO’OPm1m2碰撞(pènɡzhuànɡ)时的轨迹示意图第十六页，共34页。由于v1、v1/、v2/均为水平(shuǐpíng)方向，且它们的竖直下落高度都相等，所以它们飞行时间也相等，若以该时间为时间单位，那么小球的水平(shuǐpíng)射程的数值就等于它们的水平(shuǐpíng)速度。在右图中分别用OP、OM和O/N表示。因此只需验证：m1OP=m1OM+m2(ON-2r）即可。·【数据处理】第十七页，共34页。注意事项①、斜槽末端(mòduān)要切线要水平;②、每次小球下滑要从同一高度(gāodù)处由静止开始;③、要保证对心碰撞(pènɡzhuànɡ),先调高低,再调远近,

最后调左右;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。⑤、入射小球的质量mA和被碰小球的质量mB的

大小关系是mA>mB。第十八页，共34页。训练(xùnliàn)1、在做碰撞中的动量守恒的实验时，不需要测量的物理量有A、入射小球和被碰小球的质量

B、入射小球和被碰小球的直径C、斜槽轨道的末端距地面的高度

D、入射球滚下到抛出(pāochū)时的高度差E、入射球末碰撞时飞出的水平距离

F、入射球和被碰球碰撞后飞出的水平距离CD高度(gāodù)差高度第十九页，共34页。

2、入射球m1碰撞(pènɡzhuànɡ)前的速度以及被碰球m2碰撞(pènɡzhuànɡ)后的速度可用其运动的水平位移来表示，图中M、N、P是小球的落点，下列说法中正确的是A、O’是被碰球在碰撞(pènɡzhuànɡ)前其球心在纸上的垂直投影B、O是碰撞(pènɡzhuànɡ)前入射球的球心在纸上的垂直投影C、被碰球碰撞(pènɡzhuànɡ)后的动量可表示为D、入射球碰撞(pènɡzhuànɡ)前的动量可表示为ABC训练(xùnliàn)第二十页，共34页。3、在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如下图甲、乙两种装置：（1）若采用乙装置进行实验，以下所提供的测量工具中必需的是：

A.直尺B.游标卡尺C.天平(tiānpíng)D.弹簧秤E.秒表（2）设入射小球的质量为m1,被碰小球的的质量为m2,则在用甲装置实验时（P为碰前入射小球落点(luòdiǎn)的平均位置），所得“验证动量守恒定律”的结论为（用装置中的的字母表示）_________________入射小球被碰小球重锤线OO’MPN甲入射小球被碰小球重锤线OMPN乙ACm1OP=m1OM+m2(ON-2r）因此，需要(xūyào)测小球的直径maOB=maOA+mbOC

因此，不需要测小球的直径第二十一页，共34页。入射小球被碰小球重锤线OO’MPN甲入射小球被碰小球重锤线OMPN乙装置(zhuāngzhì)图测量(cèliáng)的物理量：不用(bùyòng)测小球直径验证式测量的物理量：a．用天平测两球质量m1、m2b．用游标卡尺测两球的直径D，并计算半径r。c．水平射程：OP、OM、ONm1OP=m1OM+m2(ON-2r）m1OP=m1OM+m2ON第二十二页，共34页。某同学用下图装置做验证动量守恒定律的实验.先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平(shuǐpíng)地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平(shuǐpíng)段的最右端附近静止,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次.abO

ABC

H第二十三页，共34页。⑴本实验必须测量的物理量有以下哪些选项_____________.A.斜槽轨道末端到水平地面(dìmiàn)的高度HB.小球a、b的质量ma、mbC.小球a、b的半径rD.小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间tE.记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OCF.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差hBEabO

ABC

H第二十四页，共34页。这时小球a、b的落地点依次(yīcì)是图中水平面上的____点和___点ACma>mb，保证(bǎozhèng)碰后两球都向前方运动；不同时落地，无影响，平抛的飞行(fēixíng)时间相同abO

ABC

H(2)小球a、b的质量ma、mb应该满足什么关系？为什么？（3）放上被碰小球后，两小球碰后是否同时落地？如果不是同时落地，对实验结果有没有影响？为什么？第二十五页，共34页。⑷为测定未放被碰小球时,小球a落点的平均位置,把刻度尺的零刻线跟记录纸上的O点对齐,右图给出了小球a落点附近的情况,由图可得OB距离应为__________cm.⑸按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是:________________________________________.⑹如果两球相碰中有较大的动能损失，即不是弹性碰撞，那么(nàme)以上验证式还成立吗？为什么？45464745.90maOB=maOA+mbOC

成立，动量(dòngliàng)守恒abO

ABC

H第二十六页，共34页。⑵ma>mb，保证(bǎozhèng)碰后两球都向前方运动；(3)不同时落地，无影响，平抛的飞行(fēixíng)时间相同；(6)。

答案返回(fǎnhuí)键第二十七页，共34页。学生实验和练习中的环境不同，造成了b球的抛出点也不同，处理问题时一定要灵活(línɡhuó)对待：①在学生实验中，a球的抛出点在斜面的边缘，b球的抛出点在立柱处。最终要验证的关系式是——m1OP=m1OM+m2(ON-2r）。因此，需要测小球的直径。②在练习所反映的实验中，两球的抛出点相同，都在斜面的边沿处。最终要验证的关系式是——maOB=maOA+mbOC。因此，不需要测小球的直径。第二十八页，共34页。实验(shíyàn)：验证动量守恒第二十九页，共34页。【实验(shíyàn)目的】利用平抛运动验证动量(dòngliàng)守恒【实验(shíyàn)器材】

天平、刻度尺、游标卡尺（测小球直径）、碰撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球

第三十页，共34页。验证动量守恒定律的实验(shíyàn)装置m1m2说明(shuōmíng)：m1为入射小球(xiǎoqiú)，m2为被碰小球。且m1>m2o’返回目录装置第三十一页，共34页。实验(shíyàn)原理mAvA=mAvA′+mBvB′2、本实验在误差允许的范围内验证上式成立。两小球碰撞后均作平抛运动(yùndòng),用水平射程间接表示小球平抛的初速度：OP----入射小球(xiǎoqiú)碰前的水平射程OM----入射小球碰后的水平射程O′N----被撞小球碰后水平射程验证的表达式：mAOP=mAOM+mBO’N1、两小球在水平方向发生正碰,水平方向合外力为零,动量守恒。利用平抛运动规律第三十二页，共34页。注意事项①、斜槽末端(mòduān)要水平;②、每次小球(xiǎoqiú)下滑要从同一高度处由静止下滑;③、要保证(bǎo