1.4 实验：验证动量守恒定律 课件 （53张PPT) 高二上学期物理 人教版（2019） 选择性必修第一册

(课件网) 第4节　实验： 验证动量守恒定律 一、实验目的 1.明确验证动量守恒定律的基本思路。 2.验证一维碰撞中的动量守恒。 3.知道实验数据的处理方法。 二、实验方案 方案1　研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒 利用气垫导轨来减小摩擦力，实验装置如图： 气垫导轨 碰撞滑块 光电门 L 挡光条 导轨水平 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。 (1)实验器材：气垫导轨、数字计时器、天平、滑块(两个)、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥、挡光片等。 (2)物理量的测量 ①质量的测量：用_____测量两滑块的质量m1、m2。 天平 ②速度的测量：v＝_____，式中的d为滑块上挡光片的_____，Δt为数字计时器显示的滑块上的挡光片经过_____的时间。 宽度 光电门 (3)本实验可以研究以下几种情况： 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。 ②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，使两个滑块连成一体运动。如果在两个滑块的碰撞端分别贴上尼龙搭扣，碰撞时它们也会连成一体。 分别写出需要验证的表达式 mA＞mB mA mB 运动滑块A撞击静止滑块B mA mB 运动滑块A撞击静止滑块B mAv1＝mAv2＋mBv3 还需得到什么样的结果可说明此碰撞为弹性碰撞？ mAv＝(mA＋mB)v共 两个遮光片的宽度相同 ③原来连在一起的两个物体，由于相互之间具有排斥的力而分开，这也可视为一种碰撞。这种情况可以通过下面的方式实现。在两个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，两个滑块由静止向相反方向运动。 mA mB 写出需要验证的表达式 0＝mAvA－mBvB 注意：若两个遮光片的宽度相同，遮光片宽度不需要测量。 【思考】 (1)光电门测量速度的原理是什么？ (2)如何调整使系统受到的合外力为0 提示　导轨通气后，调节气垫导轨水平，使滑块在气垫导轨上保持不动或匀速直线运动。 (3)如果物体碰撞后的速度方向与原来的方向相反，应该怎样记录？ 提示　在实验前规定正方向，若物体运动方向与规定正方向相反，则记录为负值。 探究1　研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒 例1 小刘同学利用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图所示。 (1)将滑块b放置在气垫导轨上，打开气泵，待气流稳定后，调节气垫导轨，直至观察到滑块b能在短时间内保持静止，说明气垫导轨已调至_____。 (2)用天平测得滑块a、b质量分别为ma、mb。 大本16页 水平 (3)在滑块上分别安装配套的撞针和橡皮泥，并按图示方式放置两滑块。使滑块a获得向右的速度，滑块a通过光电门1后与静止的滑块b碰撞粘在一起，并一起通过光电门2，遮光片通过光电门1、2的时间分别为t1、t2，则上述物理量间如果满足关系式_____，则证明碰撞过程中两滑块的总动量守恒。 (4)本实验_____(“需要”或“不需要”)测量遮光片的宽度。 不需要 (1)利用气垫导轨进行实验，调节时确保导轨水平。 (2)若两遮光片的宽度相同，则遮光片宽度不需要测量。　　 方案2　研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒 将斜槽固定在铁架台上，使槽的末端_____。让一个质量较大的小球(入射小球)从斜槽上滚下，跟放在斜槽末端的另一个大小相同、质量_____的小球(被碰小球)发生碰撞。使入射小球从斜槽不同高度处滚下，测出两球的质量以及它们每次碰撞前后的速度，就可以验证动量守恒定律。 水平 较小 (1)实验器材：铁架台、斜槽轨道，两个大小相等、质量_____的小球，铅垂线，复写纸，白纸，_____，_____，圆规，三角板等。 (2)物理量的测量 ①质量的测量：用天平测量两小球的质 ... ...