實驗驗證動量守恒定律課件

實驗：驗證動量守恒實驗：驗證動量守恒1動量的表達式：動量守恒定律：一個系統(tǒng)不受外力或所受外力之和為0，系統(tǒng)總動量保持不變。一個系統(tǒng)不受外力或表達式：p=mv系統(tǒng)不受外力或所受外力之和為零，系統(tǒng)總動量保持不變實驗?zāi)康?/p>

驗證兩個小球在碰撞前后動量守恒.

動量的表達式：p=mv系統(tǒng)不受外力或所受外力之和為零，系2NMO'’OPmA只有入射小球從固定點下落時的情況NMO'’OPmA只有入射小球從固定點下落時的情況3NMO'’OPmAmB碰撞時的動態(tài)過程NMO'’OPmAmB碰撞時的動態(tài)過程4NMO'’OPmAmB碰撞時的軌跡示意圖NMO'’OPmAmB碰撞時的軌跡示意圖5【實驗?zāi)康摹坷闷綊佭\動驗證動量守恒【實驗器材】

天平、刻度尺、游標(biāo)卡尺（測小球直徑）、碰撞實驗器、復(fù)寫紙、白紙、重錘、兩個直徑相同質(zhì)量不同的小球

【實驗?zāi)康摹坷闷綊佭\動驗證動量守恒【實驗器材】6驗證動量守恒定律的實驗裝置mAmB說明：mA為入射小球，mB為被碰小球。且mA>mBo’裝置驗證動量守恒定律的實驗裝置mAmB說明：mA為入射小球，7實驗原理mAvA=mAvA′+mBvB′2、本實驗在誤差允許的范圍內(nèi)驗證上式成立。兩小球碰撞后均作平拋運動,用水平射程間接表示小球平拋的初速度：OP----mA以vA平拋時的水平射程OM----mA以vA’平拋時的水平射程O'N----mB以vB’平拋時的水平射程1、兩小球在水平方向發(fā)生正碰,水平方向合外力為零,動量守恒。O’N=ON-2r(r代表小球的半徑)驗證式

mAOP=mAOM+mB(ON-2r）驗證的表達式：mAOP=mAOM+mBO’N實驗原理mAvA=mAvA′+mBvB′2、本實驗在誤差允許8

實驗測量測量的物理量：a．用天平測兩球質(zhì)量mA、mBb．用游標(biāo)卡尺測兩球的直徑D，并計算半徑r。c．水平射程：OP、OM、ON實驗測量測量的物理量：9實驗步驟①、先用天平測量出兩個小球的質(zhì)量mA、mB。②、安裝好實驗裝置,注意使實驗器的斜槽末端點的切線水平。把被碰球放在斜槽前的支柱上,調(diào)節(jié)實驗裝置使兩球處于同一高度,且兩球的球心和槽軸線在一直線上,兩球心間的距離即為槽和支柱間的距離。墊木板和白紙時,要使木板水平。準(zhǔn)確記下重錘線所指的位置O。從而確定0’點位置實驗步驟①、先用天平測量出兩個小球的質(zhì)量mA、mB。②、安10③、先不放被碰球B,讓入射球A從斜槽上同一高度處滾下,重復(fù)5～10次,

用圓規(guī)畫盡可能小的圓把所有的小球落點都圈在里面,該小圓的圓心,就是入射球的落地點P。實驗步驟③、先不放被碰球B,讓入射球A從斜槽上同一高度處滾下,重復(fù)511

⑤、過O、N在紙上作直線,取OO'＝2r,O'即為被碰球被碰時球心投影位置。

④、把被碰小球B放在支柱上,讓入射小球A從同一高度滾下,使它們發(fā)生正碰,重復(fù)5～10次,仿步驟③,求出入射小球A的平均落點M和被碰小球B的平均落點N。實驗步驟⑤、過O、N在紙上作直線,取OO'＝2r,O'即為被碰球被12

⑥、用刻度尺量OM、OP、O'N的長度。把兩小球的質(zhì)量和相應(yīng)的“速度數(shù)值"代入表達式看是否成立:⑦、整理實驗器材，放回原處。實驗步驟驗證式

mAOP=mAOM+mB(ON-2r）.mp4⑥、用刻度尺量OM、OP、O'N的長度。把兩小球的質(zhì)量和相13NMO’OPm1只有入射小球從固定點下落時的情況NMO’OPm1只有入射小球從固定點下落時的情況14NMO’OPm1m2碰撞時的動態(tài)過程NMO’OPm1m2碰撞時的動態(tài)過程15NMO’OPm1m2碰撞時的軌跡示意圖NMO’OPm1m2碰撞時的軌跡示意圖16

由于v1、v1/、v2/均為水平方向，且它們的豎直下落高度都相等，所以它們飛行時間也相等，若以該時間為時間單位，那么小球的水平射程的數(shù)值就等于它們的水平速度。在右圖中分別用OP、OM和O/N表示。因此只需驗證：m1OP=m1OM+m2(ON-2r）即可?！ぁ緮?shù)據(jù)處理】由于v1、v1/、v2/均為水平方向，且它們17注意事項①、斜槽末端要切線要水平;

②、每次小球下滑要從同一高度處由靜止開始;

③、要保證對心碰撞,先調(diào)高低,再調(diào)遠近,

最后調(diào)左右;④、小球的諸多落點要用用圓規(guī)畫盡可能小的

圓把所有的小球落點都圈在里面,該小圓的

圓心即為小球的平均落點。⑤、入射小球的質(zhì)量mA和被碰小球的質(zhì)量mB的

大小關(guān)系是mA>mB。注意事項①、斜槽末端要切線要水平;②、每次小球下滑要從同一18訓(xùn)練1、在做碰撞中的動量守恒的實驗時，不需要測量的物理量有A、入射小球和被碰小球的質(zhì)量

B、入射小球和被碰小球的直徑C、斜槽軌道的末端距地面的高度

D、入射球滾下到拋出時的高度差E、入射球末碰撞時飛出的水平距離

F、入射球和被碰球碰撞后飛出的水平距離

CD高度差高度訓(xùn)練1、在做碰撞中的動量守恒的實驗時，不需要測量的物理量有19

2、入射球m1碰撞前的速度以及被碰球m2碰撞后的速度可用其運動的水平位移來表示，圖中M、N、P是小球的落點，下列說法中正確的是A、O’是被碰球在碰撞前其球心在紙上的垂直投影B、O是碰撞前入射球的球心在紙上的垂直投影C、被碰球碰撞后的動量可表示為D、入射球碰撞前的動量可表示為ABC訓(xùn)練ABC訓(xùn)練203、在實驗室里為了驗證動量守恒定律，一般采用如下圖甲、乙兩種裝置：（1）若采用乙裝置進行實驗，以下所提供的測量工具中必需的是：

A.直尺B.游標(biāo)卡尺C.天平D.彈簧秤E.秒表（2）設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1,被碰小球的的質(zhì)量為m2,則在用甲裝置實驗時（P為碰前入射小球落點的平均位置），所得“驗證動量守恒定律”的結(jié)論為（用裝置中的的字母表示）_________________

入射小球被碰小球重錘線OO’MPN甲入射小球被碰小球重錘線OMPN乙ACm1OP=m1OM+m2(ON-2r）因此，需要測小球的直徑ma

OB=ma

OA+mb

OC

因此，不需要測小球的直徑3、在實驗室里為了驗證動量守恒定律，一般采用如下圖甲、乙兩種21入射小球被碰小球重錘線OO’MPN甲入射小球被碰小球重錘線OMPN乙裝置圖測量的物理量：不用測小球直徑驗證式測量的物理量：a．用天平測兩球質(zhì)量m1、m2b．用游標(biāo)卡尺測兩球的直徑D，并計算半徑r。c．水平射程：OP、OM、ONm1OP=m1OM+m2(ON-2r）m1OP=m1OM+m2ON入射小球被碰小球重錘線OO’MPN甲入射小球被碰小球重錘線O22某同學(xué)用下圖裝置做驗證動量守恒定律的實驗.先將a球從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下,在水平地面上的記錄紙上留下壓痕,重復(fù)10次;再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端附近靜止,讓a球仍從原固定點由靜止開始滾下,和b球相碰后,兩球分別落在記錄紙的不同位置處,重復(fù)10次.abO

ABC

H某同學(xué)用下圖裝置做驗證動量守恒定律的實驗.先將a球從斜槽軌道23⑴本實驗必須測量的物理量有以下哪些選項_____________.A.斜槽軌道末端到水平地面的高度H

B.小球a、b的質(zhì)量ma、mb

C.小球a、b的半徑r

D.小球a、b離開斜槽軌道末端后平拋飛行的時間t

E.記錄紙上O點到A、B、C各點的距離OA、OB、OC

F.a球的固定釋放點到斜槽軌道末端水平部分間的高度差hBEabO

ABC

H⑴本實驗必須測量的物理量有以下哪些選項__________24這時小球a、b的落地點依次是圖中水平面上的____點和___點ACma>mb，保證碰后兩球都向前方運動；不同時落地，無影響，平拋的飛行時間相同abO

ABC

H(2)小球a、b的質(zhì)量ma、mb應(yīng)該滿足什么關(guān)系？為什么？（3）放上被碰小球后，兩小球碰后是否同時落地？如果不是同時落地，對實驗結(jié)果有沒有影響？為什么？這時小球a、b的落地點依次是圖中水平面上的____點和___25⑷為測定未放被碰小球時,小球a落點的平均位置,把刻度尺的零刻線跟記錄紙上的O點對齊,右圖給出了小球a落點附近的情況,由圖可得OB距離應(yīng)為__________cm.⑸按照本實驗方法,驗證動量守恒的驗證式是:________________________________________.⑹如果兩球相碰中有較大的動能損失，即不是彈性碰撞，那么以上驗證式還成立嗎？為什么？45464745.90maOB=maOA+mbOC

成立，動量守恒abO

ABC

H⑷為測定未放被碰小球時,小球a落點的平均位置,把刻度尺的零刻26

⑵ma>mb，保證碰后兩球都向前方運動；

(3)不同時落地，無影響，平拋的飛行時間相同；

(6)。

答案返回鍵⑵ma>mb，保證碰后兩球都向前方運動；(327

學(xué)生實驗和練習(xí)中的環(huán)境不同，造成了b球的拋出點也不同，處理問題時一定要靈活對待：①在學(xué)生實驗中，a球的拋出點在斜面的邊緣，b球的拋出點在立柱處。最終要驗證的關(guān)系式是——m1OP=m1OM+m2(ON-2r）。因此，需要測小球的直徑。②在練習(xí)所反映的實驗中，兩球的拋出點相同，都在斜面的邊沿處。最終要驗證的關(guān)系式是——ma

OB=ma

OA+mb

OC。因此，不需要測小球的直徑。學(xué)生實驗和練習(xí)中的環(huán)境不同，造成了b球的拋28實驗：驗證動量守恒實驗：驗證動量守恒29【實驗?zāi)康摹坷闷綊佭\動驗證動量守恒【實驗器材】

天平、刻度尺、游標(biāo)卡尺（測小球直徑）、碰撞實驗器、復(fù)寫紙、白紙、重錘、兩個直徑相同質(zhì)量不同的小球

【實驗?zāi)康摹坷闷綊佭\動驗證動量守恒【實驗器材】30驗證動量守恒定律的實驗裝置m1m2說明：m1為入射小球，m2為被碰小球。且m1>m2o’返回目錄裝置驗證動量守恒定律的實驗裝置m1m2說明：m1為入射小球，31實驗原理mAvA=mAvA′+mBvB′2、本實驗在誤差允許的范圍內(nèi)驗證上式成立。兩小球碰撞后均作平拋運動,用水平射程間接表示小球平拋的初速度：OP----入射小球碰前的水平射程OM----入射小球碰后的水平射程O′N----被撞小球碰后水平射程驗證的表達式：mAOP=mAOM+mBO’N1、兩小球在水平方向發(fā)生正碰,水平方向合外力為零,動量守恒。利用平拋運動規(guī)律實驗原理mAvA=mAvA′+mBvB′2、本實驗在誤差允許32注意事項①、斜槽末端要水平;②、每次小球下滑要從同一高度處由靜止下滑;③、要保證對心碰撞,先調(diào)高低,再調(diào)遠近,

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