实验验证动量守恒定律课件高二上学期物理人教版选择性

实验：验证动量守恒定律知识回顾——动量守恒定律1.内容:2.表达式:3.守恒条件:4.适用范围:如果一个系统不受外力，所受外力的矢量和为零，则这个系统的总动量保持不变。一个系统不受外力或所受外力的和为零适用于宏观物体，也适用于微观物体；适用于低速物体，也适用于高速物体。5.对守恒条件的理解——A.系统不受外力B.系统所受外力矢量和为零C.系统内力远大于外力D.系统在某一方向上合外力为零，该方向上动量守恒

一、实验目的及原理1.实验目的：验证动量守恒定律。

2.实验原理：在一维碰撞中，测出物体的质量m和碰撞前后物体的速度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、实验方案案例一：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒一、实验器材：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块两个(带遮光条)、重物1.选取两个质量不同的滑块，在两个滑块相互碰撞的端面装上弹性碰撞架，滑块碰撞后随即分开。滑块碰撞后分开2.两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插入橡皮泥中，使两个滑块连成一体运动。滑块碰撞后粘连3.两滑块间放置轻质弹簧，挤压两个滑块使弹簧压缩，并用一根细线将两个滑块固定。烧断细线，弹簧弹开后落下，两滑块由静止向相反方向运动弹簧使静止滑块分开二、实验操作1.气垫导轨是否需要调节成水平？如果需要，怎样调水平？2.若碰撞后的速度方向与原方向相反，应该怎样记录速度？思考例1.如图所示为验证动量守恒定律的实验装置,气垫导轨置于水平桌面上,G1和G2为两个光电门,A、B均为弹性滑块,质量分别为mA、mB,且mA大于mB,两遮光片的宽度均为d,实验过程如下:①调节气垫导轨成水平状态;②轻推滑块A,测得A通过光电门G1的遮光时间为t1;③A与B相碰后,B和A先后经过光电门G2的遮光时间分别为t2和t3。回答下列问题:(1)实验中选择mA大于mB的目的是

。(2)利用所测物理量的符号表示动量守恒定律成立的式子为

。例2.下图为气垫导轨上两个滑块A、B相互作用后运动过程的频闪照片,频闪的频率为10Hz。开始两个滑块静止,它们之间有一根被压缩的轻弹簧,滑块用细绳连接,细绳烧断后,两个滑块向相反方向运动。已知滑块A、B的质量分别为200g、300g,根据照片记录的信息,可知细绳烧断后,A滑块做

运动,其速度大小为

m/s。B滑块做

运动,其速度大小为

m/s。本实验中得出的结论是

实验器材：斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸、圆规等。案例二：利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律实验原理：大小相同，质量不同两个小球碰撞要验证的关系是质量大的球作为入射球入射小球发生碰撞前的落地点P；碰撞后入射小球落地点的平均位置M；被碰小球落地点的平均位置N。因平抛的时间相同优点：将难以测量的速度变成容易测量的位移案例二三、实验步骤：1.先用天平称量出两个小球的质量m1、m2。2.安装好实验装置，注意使斜槽末端的切线水平。3.在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸。4.在白纸上记下重垂线所指的位置O，表示入射小球和被碰小球开始平抛的位置。5.先不放被碰小球，让入射小球从斜槽上同一位置处静止滚下，重复10次，用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心就是入射小球的落地点。6.把被碰小球放在斜槽轨道末端，让入射小球从同一位置静止滚下，使它们发生正碰，重复10次，找出入射小球落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N。7.用刻度尺测出线段OM、OP、ON的长度，把两小球的质量和相应的水平位移数值代入m1OP＝m1OM＋m2ON，看等式是否成立。

典例1

如图所示,用碰撞实验器可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通过仅测量

(填选项前的符号),间接地解决这个问题。A.小球开始释放高度hB.小球抛出点距地面的高度HC.小球做平抛运动的射程(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直的投影,实验时先让入射球m1多次从斜轨上Q位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP,然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上Q位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复。接下来要完成的必要步骤是

。(填选项前的符号)

A.用天平测量两个小球的质量m1、m2B.测量小球m1开始释放高度hC.测量抛出点距地面的高度HD.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE.测量平抛射程OM、ON(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为

(用(2)中测量的量表示);

若碰