人教版（2019）选择性必修第一册 1.4 实验：验证动量守恒定律 课件(共67张PPT)

(课件网) 4.实验：验证动量守恒定律 CONTENTS 目 录 O1 新知预览 ·抓必备 O2 题型研析 ·破重难 O3 知能演练 ·提能力 O4 三维达标 ·找不足 NO.1 新知预览·抓必备 一、实验目的 1.验证动量守恒定律。 2.掌握验证动量守恒定律的实验思路和实验方法。 二、实验原理 在一维碰撞中，测出相碰撞两物体的质量m1、m2和碰撞前物体的速度v1、v2及碰撞后物体的速度v1'、v2'，求出碰撞前的动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量p'＝m1v1'＋m2v2'，看碰撞前后动量是否守恒。 三、实验方案设计 方案一：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒 （1）质量的测量：用天平测量。 （2）速度的测量：v＝，式中的d为滑块上挡光板的宽度，Δt为数字计时器显示的滑块上的挡光板经过光电门的时间。 （3）碰撞情景的实现：如图所示，利用弹簧片、细绳、 弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥设计各种类型的碰撞，利用在滑块上加重物的方法改变碰撞物体的质量。 （4）器材：气垫导轨、数字计时器、滑块（带挡光板）两个、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥、天平。 （5）验证的表达式：m1v1'＋m2v2'＝m1v1＋m2v2（注意速度的矢量性）。 方案二：研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒 如图甲所示，让一个质量较大的小球从斜槽上滚下来，与放在斜槽末端的另一质量较小的同样大小的小球发生正碰，之后两小球都做平抛运动。 （1）质量的测量：用天平测量。 （2）速度的测量：由于两小球下落的高度相同，所以它们的飞行时间相等。如果以小球的飞行时间为单位时间，那么小球飞出的水平距离在数值上就等于它的水平速度。只要测出不放被碰小球时入射小球在空中飞出的水平距离OP，以及碰撞后入射小球与被碰小球在空中飞出的水平距离OM和ON，就可以表示出碰撞前后小球的速度。 （3）碰撞情景的实现（如图乙所示） ①不放被碰小球，让入射小球（测得质量为m1）从斜槽上某一位置由静止滚下，记录平抛的落点P及水平位移OP。 ②在斜槽水平末端放上被碰小球（测得质量为m2），让入射 小球从斜槽同一位置由静止滚下，记下两小球离开斜槽做平抛运动的落点M、N及水平位移OM、ON。 （4）器材：斜槽、两个大小相等而质量不等的小球、重垂线、白纸、复写纸、刻度尺、天平、圆规。 （5）验证的表达式：m1·OP＝m1·OM＋m2·ON。 四、实验步骤 方案一：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒 1.测量质量：用天平测出两个滑块的质量。 2.安装：正确安装好气垫导轨及有关器材。 3.实验：接通电源，进行实验，分别记录两个滑块碰撞前后经过光电门的挡光时间。 4.改变：改变滑块的质量以及改变滑块的初速度大小和方向，重复步骤3的实验。 5.结束：整理好实验器材放回原处。 方案二：研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒 1.测量质量：用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球。 2.安装：按照图甲所示安装实验装置。调整固定斜槽使斜槽底端水平。 3.铺纸：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。 4.找碰前落点：不放被撞小球，每次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。圆心P就是小球落点的平均位置。 5.找碰后落点：把被撞小球放在斜槽末端，每次让入 射小球都从斜槽上步骤4中的固定高度处自由滚下， 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，如图丙所示。 6.结束：整理好实验器材放回原处。 五、数据处理 方案一：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒 1.滑块速度的测量：v＝，式中d为滑块上挡光片的宽度（仪器说明书上给出，也可直接测量），Δt为数 ... ...