《动量守恒定律》课件

第一章动量动量守恒定律1.4实验：验证动量守恒定律选择性必修第一册【学习目标】1.知道验证动量守恒定律的实验方法有哪些.2.知道验证过程中需要测量的物理量及其测量方法.3.知道验证动量守恒定律实验的注意事项．【知识梳理】1.实验目的.2.实验原理.3.实验方案及注意事项1.掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法;验证一维碰撞中的动量守恒。2.掌握实验数据处理的方法;探究一维弹性碰撞的特点。一、实验目的在一维碰撞中,测出物体的质量m1、m2和碰撞前后物体的速率v、v',找出碰撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p'=m1v1'+m2v2',看碰撞前后动量是否守恒。二、实验原理需要考虑的问题：1．保证发生一维碰撞．可以利用凹槽或气垫导轨限定运动在同一直线上进行，如课本“参考案例1、2的实验装置”．2．质量的测量．可以利用天平测量物体的质量．3．速度的测量．（1）气垫导轨上两滑块的碰撞是一维碰撞，它与光电计时器的配合使用可以迅速测量出两个滑块碰前、碰后的速度：若滑块上挡光条的宽度为d，滑块通过某处光电计时器的挡光时间为Δt，则滑块通过该处的速度v＝

．(如图）3．速度的测量．（2）若将一小球用长L的细线悬挂起来，并拉起一个与竖直方向成θ的夹角，无初速释放后，小球到达最低处的速度v＝

．（3）打点计时器打出

的纸带能记录运动物体在不同时刻的位移，若所打各点均匀分布，可以判断物体做匀速直线运动，若知道打点计时器的频率和纸带上各相邻点间的距离，便可求出物体运动的速度v3．速度的测量．（4）平抛运动中利用等效替代的思想来表示速度(如参考案例二）4.将实验中测得的物理量填入如下表格．(m1＝________；m2＝________)

碰撞前碰撞后速度v1v2

mvm1v1＋m2v2

实验器材:气垫导轨、光电门、数字计时器、气泵、弹性碰撞器、撞针、橡皮泥、轻质弹簧等。【实验方案一】利用气垫导轨完成一维碰撞实验

实验过程:（1）测质量（2）安装器材（3）实验操作（4）滑块速度的测量方法例1.在利用气垫导轨验证动量守恒时，用到的测量工具有()A．停表、天平、刻度尺B．弹簧测力计、停表、天平C．天平、刻度尺、光电计时器D．停表、刻度尺、光电计时器答案：C解析：用天平测滑块质量，用刻度尺测挡光片的宽度．运动时间是指挡光片通过光电门的时间，由光电计时器计时，因此不需要停表．(1)明确研究对象和研究过程．hν：光电子的能量．(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性．[师]在以前的学习中，同学们肯定已经注意到，每一个物理量都有自己的表示符号．物理学上，路程用“s”表示，时间用“t”表示，速度用“v”表示．如果一个运动物体在“t”时间内运动的二、电磁波的发射与接收4、船闸是最大的连通器，为了让学生获得一定的感性认识，我把船通过船闸的过程制作成动画模型，让学生对船闸工作过程了解清楚，加深对连通器的理解，同时也让学生认识到物理科学的巨大作用。并以船闸为契机，挖掘蕴藏着的爱国主义教育素材，培养学生的民族自信心和自豪感。1．对麦克斯韦电磁场理论的理解③普朗克常量：h＝ke(k为斜率，e为电子电量)10n→11H＋0－1e衰变规律 质量数守恒、电荷数守恒②接好光源，打开开关，使灯丝正常发光．学情分析：③用刻度尺测量双缝到光屏的距离l(d是已知的)．2．跃迁中两个易混问题（一）知识与技能

1．用

分别测出半径相同的两小球的质量，并选定

小球为入射小球．【实验方案二】：利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律4.不放被碰小球，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

尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面．

就是小球落点均位置天平质量大的2．按图所示安装实验装置．调整固定斜槽使

斜槽底端切线水平3．白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好．记下重垂线所指的位置O.尽可能小的圆圆心P5.把被碰小球放在斜槽末端，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．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.如图所示．

6.连接ON,测量线段

．将测量数据填入表中．最后代入

,看在误差允许的范围内是否成立．7.整理好实验器材放回原处．8.实验结论：在实验误差范围内,

．OP、OM、ON的长度m1OP＝m1OM＋m2ON在碰撞过程中系统的动量守恒例2.某同学用如图所示的装置，研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量和机械能关系．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m1多次从斜轨上的G位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量出平抛的射程OP.然后把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上的G位置由静止释放，与小球m2相碰，并且多次重复．实验得到小球的落点的平均位置分别为M、N.(1)实验必须要求满足的条件是________．A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端的切线是水平的C．测量抛出点距地面的高度HD．若入射小球质量为m1，被碰小球质量为m2，则m1＞m2(2)若实验结果满足______________________________，就可以验证碰撞过程中动量守恒．(1)BD(2)m1·OP＝m1·OM＋m2·ON例3.(多选)在验证动量守恒实验时，实验条件是(

)A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端的切线是水平的C．入射球每一次都要从同一高度由静止滚下D．碰撞的瞬间，入射球和被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行答案：BCD

1．测质量：2．安装：【实验方案三

】利用长木板上两车碰撞完成一维碰撞实验3.滑块速度的测量方法——处理纸带例4.用如图甲所示的装置探究碰撞中的动量守恒，小车P的前端、小车Q的后端均粘有橡皮泥，小车P的后端连接通过打点计时器的纸带，在长木板右端垫放木块以平衡摩擦力，推一下小车P，使之运动，与静止的小车Q相碰粘在一起，继续运动．(1)实验获得的一条纸带如图乙所示，根据点迹的不同特征把纸带上的点进行了区域划分，用刻度尺测得B、C、D、E各点到起点A的距离．根据碰撞前后小车的运动情况，应选纸带上________段来计算小车P的碰撞前速度．(2)测得小车P(含橡皮泥)的质量为m1，小车Q(含橡皮泥)的质量为m2，如果实验数据满足关系式________，则说明小车P、Q组成的系统碰撞前后动量守恒．(3)如果在测量小车P的质量时，忘记粘橡皮泥，则所测系统碰撞前总动量与系统碰撞后总动量相比，将________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)．[答案]

(1)BC(2)(3)偏小【实验方案四】利用圆周运动完成一维碰撞实验1.测质量：2.测速度：例5.(多选)如图所示，在“验证动量守恒”的实验中，把两个等体积小球用线悬挂起来，一个小球静止，拉起另一个小球，放下后它们相碰，则下列说法正确的是()A．悬挂两球的细绳长度要适当，且等长B．由静止释放小球，以便较准确计算小球碰前速度C．两小球必须都是弹性球，且质量相同D．两小球碰后可以粘在一起共同运动答案：ABD③普朗克常量：h＝ke(k为斜率，e为电子电量)(1)箱内顶部受到水的压强和压力；(2)逸出功：使电子脱离某种金属所做功的最小值．(1)理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，则系统动量守恒．(1)定义：原子核内部，核子间所特有的相互作用力．(2)根据ΔE＝Δm×931.5MeV计算．因1原子质量单位(u)相当于931.5MeV的能量，所以计算时Δm的单位是“u”，ΔE的单位是“MeV”．学情分析：(2)氢原子的能级和轨道半径(3)x1、x2均为沿动量方向相对于同一参考系的位移．(1)观察干涉条纹[生]蜗牛爬行最慢，光速最快．因为蜗牛爬行的速度最小，光的速度最大．一、光电效应[生](以地面为参照物)它们都在运动．[生]速度等于路程除以时间．1．光的波粒二象性衰变类型 α衰变 β衰变(1)公式：N余＝N原12t/τ，m余＝m原12t/τ(3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性．师：用一个塑料袋装满水，用一个钉子从底部扎一小孔，水就会从底部流出。1、眼球的结构。由此会有两种能量表达：静止时的能量和运动时的能量；两能量之差就是物体的动能Ek，即Ek＝E－E0.(1)理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，则系统动量守恒．2、如图所示，放在水平桌面上的瓶子，内盛部分饮料，瓶口用塞子塞紧，倒过来时，液体对瓶塞的压强比原来对瓶底的压强_____，原因是_____；瓶子对桌面的压强变_____，原因是_______________________