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课件网) 第一章 动量守恒定律 1.4实验：验证动量守恒定律 人教版（2019）高中物理选择性必修第一册 学习目标 1 新课讲解 3 实验思路 2 经典例题 4 课堂练习 5 本课小结 6 目录 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。 新课导入 学习目标 1.通过分析教材提供的实验方案,学习根据要求设计实验的方法 2.会正确使用气垫导轨、光电门获得实验数据 3.理解利用斜槽实验时速度测量原理 4.通过实验培养学生实事求是的科学态度、创新精神 思考 问题1：碰撞的过程遵守什么规律呢 问题２：什么是一维碰撞？ 问题3：如何处理矢量的方向呢？ 问题4：如何设计实验？实验成功的条件是什么，如何保证？ 问题5：怎样测量物体的质量呢？ 问题6：怎样测量物体的速度呢？ 规定正方向 保证碰撞是一维 利用运动学知识，如匀速运动、平抛运动，借助于斜槽、气垫导轨、打点计时器和纸带等来达到实验目的和控制实验条件。 v1 m1 m2 问题：碰撞的过程遵守什么规律呢 演示１： 质量相同的钢球碰撞 质量相差较多的钢球碰撞 演示２： 结论：以上现象说明两球碰撞后，速度发生了变化，当两球的质量关系发生变化时，速度变化的情况也不同（碰撞过程中，速度的变化与质量的大小有关）。 一维碰撞 最简单的碰撞情况——— 两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿这条直线运动。这种碰撞叫做一维碰撞。如下图所示： v1 m1 v2 m2 v1 m1 v2 = 0 m2 v1 = 0 m1 v2 = 0 m2 弹簧 v1 m1 v2 m2 在一维碰撞(碰撞前后物体都在同一直线上运动)的情况下,令两个物体的质量分别为m1、m2,碰撞前的速度分别为v1、v2,碰撞后的速度分别为v1'、v2',如果速度的方向与设定的坐标轴的正方向一致,取正值,反之则取负值。测出m1、m2,v1、v2,v1'、v2',若m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2',那么碰撞中动量守恒。 一、实验目的 验证碰撞中的动量守恒。 二、实验思路 三、实验方案 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 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。 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 3.实验方法 (1)用细线将弹簧片压缩,放置于两个滑块之间,并使它们静止,然后烧断细线,弹簧片弹开后落下,两个滑块随即向相反方向运动(图甲)。 (2)在两滑块相碰的端面上装上弹性碰撞架(图乙),可以得到能量损失很小的碰撞。 (3)在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,把两个滑块连成一体运动(图丙),这样可以得到能量损失很大的碰撞。 4、实验步骤 (1)用天平测出两滑块的质量,用毫米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,直到水平仪中的气泡位于中央,此时导轨水平。 (3)接通气泵的电源,向气垫导轨通入压缩空气。 (4)按照实验方法(2),把滑块2放在气垫导轨的中间,使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮筋后释放滑块1。 (5)记录滑块1通过光电门的时间t1,碰后滑块1和滑块2依次通过光电门的时间t1'、t2。 5、数据处理 比较项 碰撞前 碰撞后 质量 m1 m2 m1 m2 速度 v1 v2 v1' v2' 总动量 结论:碰撞前两滑块的动量之和等于碰撞后两滑块的动量之和。 【注意事项】(1)气垫导轨是一种精度较高的现代化仪器,切忌振动、重压,严防碰伤和划伤,禁止在不通气的情况下将滑块在轨面 ... ...
