课件编号19744500

物理人教版(2019)选择性必修第一册1.4实验:验证动量守恒定律(共24张ppt)

日期:2024-04-23 科目:物理 类型:高中课件 查看:46次 大小:36870176Byte 来源:二一课件通
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(课件网) 1.系统动量守恒的条件是什么? (1)系统不受外力;(理想条件) (2)系统受到外力,但外力的合力为零;(实际条件) (3)系统所受外力合力不为零,但系统内力远大于外力(近似条件) (4)系统在某一方向合力为零,则系统在这一方向上动量守恒.(单向条件) 内容回顾: 2.系统动量守恒定律的公式是什么? (1)m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2' (2)m1 v1= -m2 v2 上一节课我们分别通过动量定理和牛顿运动定律两个不同的角度,理论上证明了动量守恒定律,那么我们如何通过实验来加以验证呢? 内容回顾: 因我们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。 一、实验目的:验证动量守恒定律 二、实验原理:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2' 1、从实验原理上来看,实验中我们需要测量哪些物理量? 2、质量如何测量? 3、速度如何测量? 直接测量(打点计时器、光电门) 间接测量(根据速度与其他物理量间的关系,把测速度转换成测其他物理量。如:位移、角度等) 验证动量守恒定律: 利用打点计时器测速度 通过测量距离、时间来测速度 利用滑过的距离替代速度 利用平抛运动的水平位移代替速度 利用光电计时器测速度 利用摆球偏转角度代替速度 气垫导轨 碰撞滑块 光电门 L 挡光条 导轨水平 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。 方案一:研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒 2.实验原理 (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 Δx—遮光条宽度 Δt—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 方案一:研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒 (4)不同碰撞情况的实现:(目的:使结论具有普遍性) 方案一:研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒 方案一:研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒 3.实验步骤: (1)用天平测出两滑块的质量,用刻度尺测出滑块上挡光片的宽度。 (2)安装好气垫导轨,调节导轨下面的调节旋钮,直到调至导轨水平。 (3)使两滑块依次按照以上三种方式,记录挡光时间,计算滑块碰撞前后的速度。 (4)数据处理,实验验证滑块碰撞前后动量守恒。 (5)整理仪器。 4.注意事项 (1)保证是一维碰撞。 (2)气垫导轨是一种精度较高的现代化教学仪器。切忌振动、重压,严防碰伤和划伤,绝对禁止在不通气的情况下将滑行器在轨面上滑磨。调整水平时注意利用水平仪。 (3)由于碰撞的情形很多,猜想的不变量只有在各种方案中都不变才能符合要求,成为实验结论。 (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.收集数据,填入表格: 质量m 速度v 次数 A滑块m1 B滑块m2 A碰前v1 B碰前v2 A碰后v'1 B碰后v'2 1 2 3 方案一:研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒 6.实验验证和结论: 总动量 次数 碰前(m1v1+m2v2) 碰后(m1v1'+m2v2') 1 2 3 结论:在实验误差允许范围内,两滑块组成的系统动量守恒。 处理数据是是否必须计算出滑块的速度呢? 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。 两静止滑块被弹簧弹开,一个向左,一个向右 运动滑块A撞击静止滑块B,撞后两者粘在一起。 弹性碰撞架 mAv1=mA·v2+mBv3 mAv=(mA+mB)v共 0=mAvA-mBvB 方案一:研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒 7.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 ... ...

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