1.4實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律課件-高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊(cè)

1、1.4實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律毛主席說(shuō)：實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。同樣，實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)定律的唯一標(biāo)準(zhǔn)生活中常見(jiàn)的碰撞近似滿足動(dòng)量守恒的條件，故我們可以通過(guò)碰撞實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。二、實(shí)驗(yàn)思路（很清晰）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ê軉渭儯?yàn)證動(dòng)量守恒分別測(cè)出兩個(gè)物體的質(zhì)量m1、m2，碰撞前的速度分別為v1、v2，碰撞后的速度分別為v1、v2。怎么測(cè)？注意啥？一維碰撞注意方向m老師說(shuō)，v同學(xué)說(shuō) （很公平）二、實(shí)驗(yàn)方案（很多樣）方案一：研究氣墊導(dǎo)軌上滑塊碰撞時(shí)的動(dòng)量守恒氣墊導(dǎo)軌碰撞滑塊光電門L導(dǎo)軌水平擋光條1.實(shí)驗(yàn)器材：氣墊導(dǎo)軌、光電計(jì)時(shí)器、天平、滑塊（兩個(gè)）、彈簧片、細(xì)繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥等。2.實(shí)

2、驗(yàn)原理（很簡(jiǎn)單）（1）質(zhì)量的測(cè)量：天平稱量出滑塊質(zhì)量m1，m2（2）速度的測(cè)量：利用公式 測(cè)出碰前m1的速度v1和碰后m1的速度v1和m2的速度v2 x遮光條寬度t遮光條經(jīng)過(guò)光電門的時(shí)間（3）利用加重物來(lái)改變滑塊的質(zhì)量（4）不同碰撞情況的實(shí)現(xiàn)：3.實(shí)驗(yàn)步驟（很好記）(4)使兩滑塊依次發(fā)生上圖三種碰撞情況，計(jì)算滑塊碰撞前后的速度。(1)用天平測(cè)量?jī)苫瑝K的質(zhì)量m1、m2，填入預(yù)先設(shè)計(jì)好的表格中。(2)安裝光電門，使兩個(gè)光電門之間的距離約為50cm。(6)整理實(shí)驗(yàn)儀器，數(shù)據(jù)處理，尋找守恒量。(5)改變滑塊質(zhì)量，重復(fù)步驟(4)。(3)導(dǎo)軌通氣后，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平，使滑塊在氣墊導(dǎo)軌上保持不動(dòng)或。比較項(xiàng)碰

3、撞前碰撞后質(zhì)量m1m2m1m2速度v1v2v1v2總動(dòng)量4.數(shù)據(jù)處理（很好算）1、質(zhì)量和半徑條件： 入射球質(zhì)量大于被碰球質(zhì)量，m1m2 （防止A球反彈）r1=r2（保證對(duì)心碰撞）4.平均落點(diǎn)確定方法：實(shí)驗(yàn)原理3、水平位移測(cè)量：測(cè)球心在水平地面的投影到各小球平均落點(diǎn)的距離斜槽末端切向水平h2、驗(yàn)證原理式： m1v=m1v1+m2v2計(jì)算式：m1OP=m1OM+m2ON（轉(zhuǎn)化法）圓心即為小球平均落點(diǎn)方案二：用平拋演示儀裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律1. 用天平稱量出兩個(gè)小球的質(zhì)量mA、mB。 3. 在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙。2. 安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，注意使斜槽末端切線水平（小球能否靜止檢驗(yàn)）。4. 在

4、白紙上記下重垂線所指的位置 O，即入射球 m1碰前球心的投影點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)步驟5. 不放被碰球，讓入射球從斜槽上某一高度處?kù)o止?jié)L下，(同一高度)重復(fù) 10 次，找出小球落點(diǎn)范圍圓的圓心，圓心就是入射球不碰撞時(shí)的落地點(diǎn)。6. 將被碰球放在斜槽軌道末端，讓入射球從同一高度靜止?jié)L下，使它們發(fā)生正碰，重復(fù) 10 次，找出入射球落點(diǎn)的位置 M 和被碰球落點(diǎn)的位置N。7. 用刻度尺測(cè)出線段 OM、OP、ON 的長(zhǎng)度，把兩小球的質(zhì)量和對(duì)應(yīng)的水平位移數(shù)值代入m1OPm1OMm2ON，看等式是否成立。實(shí)驗(yàn)視頻1.斜槽末端要切線要水平；2.每次小球下滑要從同一位置處由靜止釋放； 3.要保證對(duì)心碰撞，兩球必須半徑相同，質(zhì)

5、量不同（如鐵球碰鋁球）；4. 小球的諸多落點(diǎn)要用用圓規(guī)畫盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)都圈在里面，該小圓的圓心即為小球的平均落點(diǎn) ； 注意事項(xiàng)5. 用m1OPm1OMm2ON驗(yàn)證時(shí)，兩小球的質(zhì)量和水平位移不能錯(cuò)位各物體落點(diǎn)唯一被確定：最近的落點(diǎn)為入射球碰后落點(diǎn)；最遠(yuǎn)落點(diǎn)為被碰球落點(diǎn)；中間的為入射球無(wú)碰撞落點(diǎn) 。（碰撞后速度要符合物理情景，碰后未反向，后減前增，且V后V前）實(shí)驗(yàn)方案三、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速驗(yàn)證動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)方案四、單擺測(cè)速驗(yàn)證動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)方案五、頻閃照片測(cè)速驗(yàn)證動(dòng)量守恒你還有其他方案嗎？四、課堂小結(jié)（很清晰）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的方法研究斜槽末端小球碰撞時(shí)的動(dòng)量守恒m1 OP = m1 O

6、M + m2 ON 成立，則動(dòng)量守恒； 反之，動(dòng)量不守恒研究氣墊導(dǎo)軌上滑塊碰撞時(shí)的動(dòng)量守恒利用天平測(cè)量滑塊質(zhì)量利用光電門測(cè)量物體 碰撞前后速度通過(guò)計(jì)算可判斷碰撞過(guò)程動(dòng)量是否守恒1.在用氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)時(shí)，左側(cè)滑塊質(zhì)量m1=200 g，右側(cè)滑塊質(zhì)量m2=160 g，擋光片寬度為3.00 cm，兩滑塊之間有一壓縮的彈簧片，并用細(xì)線連在一起，如圖所示。開(kāi)始時(shí)兩滑塊靜止，燒斷細(xì)線后，兩滑塊分別向左、右方向運(yùn)動(dòng)擋光片通過(guò)光電門的時(shí)間分別為t1=0.30 s，t2=0.24 s則兩滑塊的速度分別為v1=_m/s，v2=_m/s燒斷細(xì)線前m1v1m2v2=_kgm/s，燒斷細(xì)線后m1v1m2v2=_kgm/s?？傻玫降慕Y(jié)論是_ 五、課堂練習(xí)（很無(wú)助）2如圖所示為“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖， 下面是本實(shí)驗(yàn)中涉及到的部分物理量入射球釋放時(shí)的 高度h小球離開(kāi)斜槽末端平拋的高度H平拋的水平位移: OP、OQ、OR（1）在以上幾個(gè)量中必須測(cè)量的是OP、OQ、_（填表示物理量的符號(hào)）。 實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量是入射小球的質(zhì)量m1和_。（2）實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的表達(dá)式為_(kāi)。（用上邊的符號(hào)表示）（3）下列哪些做法有助于完成實(shí)驗(yàn)，減小實(shí)驗(yàn)誤差_。