《创新课堂》第一章 动量守恒定律 4.实验验证动量守恒定律 课件 高中物理选择性必修第一册（人教版）

(课件网) 4.实验：验证动量守恒定律 01 实验基础落实 目 录 02 实验技能培养 03 课时作业 01 PART 实验基础落实 一、实验目的 1. 明确验证动量守恒定律的基本思路。 2. 会用不同的方案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＝ 及碰撞后的动量p'＝ ，看碰撞前后动量是否守恒。 m1v1＋m2v2　 m1v1'＋m2v2'　 三、两种实验方案 方案（一）　研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒 1. 实验器材 实验器材： 、数字计时器、 、滑块（两个）、弹簧 片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥、 等。 气垫导轨　 天平　 挡光片　 2. 实验步骤 （1）安装气垫导轨，接通电源，给导轨通气，调节导轨 。 （2）在滑块上安装好挡光片、弹性碰撞架、光电门等，测出两滑块 的 和 。 （3）用手拨动滑块使其在两数字计时器之间相碰。滑块反弹越过数字计 时器之后，抓住滑块避免 。读出两滑块经过两数字计时器前 后的4个时间。 （4）改变碰撞速度，或采用运动滑块撞击静止滑块等方式，分别读出多 组数据，记入表格。 水平　 质量m1　 m2　 反复碰撞　 3. 数据分析 （1）滑块速度的测量：v＝ ，式中Δx为滑块挡光片的宽度（仪器说 明书上给出，也可直接测量），Δt为数字计时器显示的滑块（挡光片）经 过光电门的时间。 （2）验证的表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1'＋m2v2'。 4. 注意事项 （1）气垫导轨要调整到水平。 （2）安装到滑块的挡光片宽度适当小些，计算速度会更精确。 　 方案（二）　研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒 1. 实验器材 实验器材：实验桌， ，两个大小 、质量 的 小球，铅垂线，复写纸，白纸，天平， ，圆规，三角板等。 斜槽轨道　 相等　 不同　 刻度尺　 2. 实验步骤 （1）测质量：用天平测出两小球的质量，并选定质量 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 。 大　 水 平　 （5）碰撞找点：把被撞小球放在斜槽末端，每次让入射小球从斜槽同一 高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次。用步骤4的方法，标出 碰后 的平均位置M和 的平均位置N。 如图所示。 入射小球落点　 被撞小球落点　 （3）铺纸：白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好。记下铅垂线所 指的位置O。 （4）放球找点： 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 的平均位置。 不放　 小球落点　 3. 数据分析 由OP＝v1t，OM＝v1't，ON＝v2't，得v1＝，v1'＝，v2'＝。 可知，小球碰撞后的速度之比等于它们落地时飞行的 之比， 因此这个实验可以不测量速度的具体数值，只需验证 是否成立就可以验证动量守恒定律是否成立。 水平距离　 m1·OP＝m1·OM＋ m2·ON　 4. 注意事项 （1）斜槽末端的切线必须水平。 （2）入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放。 （3）入射小球的质量m1大于被碰小球的质量m2。 （4）实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变。 （5）不需要测量速度的具体数值，将速度的测量转化为水平距离的测 量。 四、误差分析 1. 系统误差：主要来源于装置本身是否符合要求。 （1）碰撞是否为一维。 （2）实验是否满足动量守恒定律的条件，如方案（一）中气垫导轨是否 水平，方案（二）中斜槽末端是否水平等。 2. 偶然误差：主要来源于质量m1、m2和碰撞前后速度或水平射程的测量。 02 PART 实验技能培养 类型一｜教材原型实验 【例1】　小刘同学利用气垫导轨验证动量守恒定律 ... ...