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人教版 (2019)选择性必修 第一册第一章 动量守恒定律4 实验：验证动量守恒定律课堂教学ppt课件
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这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册第一章 动量守恒定律4 实验：验证动量守恒定律课堂教学ppt课件，共23页。PPT课件主要包含了一维碰撞，实验步骤，注意事项，圆心即为小球平均落点等内容，欢迎下载使用。
两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿这条直线运动。这种碰撞叫做一维碰撞。
一、实验目的验证动量守恒定律。二、实验原理在一维碰撞中，测出物体的质量m和碰撞前、后物体的速度v、v′，找出碰撞前的动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前、后动量是否守恒。
实验：验证动量守恒定律
实验一：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒1.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。2.实验设计利用气垫导轨使两滑块发生一维碰撞
（1）质量的测量：天平称量出滑块质量m1、m2
Δt—遮光条经过光电门的时间
（3）利用加重物来改变滑块的质量
（4）不同碰撞情况的实现：
方案一：选取两个质量相等的滑块，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。
方案一：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。
方案二：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拉扣，碰撞时它们也会连成一体。
方案三：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。
思考：1.如果物体碰撞后的速度方向与原来方向相反，应该怎样记录？2.以上各种情况，碰撞前后物体的动能之和有什么变化？设法验证你的猜想。
(4)使两滑块依次发生上图三种碰撞情况，计算滑块碰撞前后的速度。
(1)用天平测量两滑块的质量m1、m2，填入预先设计好的表格中。
(2)安装光电门，使两个光电门之间的距离约为50cm。
(6)整理实验仪器，数据处理，寻找守恒量。
(5)改变滑块质量，重复步骤(4)。
(3)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。
1.实验之前需要将气垫导轨调节水平；
2.实验时应该确保发生的是一维碰撞；
3.测量挡光片的宽度时应尽量减小误差；
实验2 研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒
研究两个小球在斜槽末端发生碰撞的情况，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
测出小球落点的水平距离可根据平抛运动的规律计算出小球的水平初速度。本实验设计思想巧妙之处在于用长度测量代替速度测量。
1. 先用天平称量出两个小球的质量mA、mB。
3. 在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸。
2. 安装好实验装置，注意使实验器的斜槽末端点的切线水平。
4. 在白纸上记下重垂线所指的位置 O，它表示入射小球 mA碰撞前球心的竖直投影点。
5. 先不放被碰小球，让入射小球从斜槽上同一位置处静止滚下，重复 10 次，用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心就是入射小球不碰撞时的落地点。
6. 把被碰小球放在斜槽轨道末端，让入射小球从同一位置静止滚下，使它们发生正碰，重复 10 次，同理求出入射小球落点的平均位置 M 和被碰小球落点的平均位置N。
7. 用刻度尺测出线段 OM、OP、ON 的长度，把两小球的质量和相应的水平位移数值代入m1OP＝m1OM＋m2ON，看等式是否成立。
1.斜槽末端要切线要水平；
2.每次小球下滑要从同一位置处由静止释放；
3.要保证对心碰撞，两球必须半径相同，质量不同（如铁球碰铝球）；
4. 小球的诸多落点要用用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点都圈在里面，该小圆的圆心即为小球的平均落点 ；
5. 用m1OP＝m1OM＋m2ON验证时，两小球的质量和水平位移不能错位
各物体落点唯一被确定：最近的落点为入射球碰后落点；最远落点为被碰球落点；中间的为入射球无碰撞落点 。
（碰撞后速度要符合物理情景，碰后未反向，后减前增，且V后＜V前）
二、用平抛演示仪装置验证动量守恒定律
1. 用如图所示的装置可以验证动量守恒定律，在滑块A和B相碰的端面上装上弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。（1）实验前需要调节气垫导轨水平：在轨道上只放滑块A，轻推一下滑块A，其通过光电门Ⅰ和光电门Ⅱ的时间分别为t1、t2，当t1 t2（选填“>”“=”或“<”）时说明气垫导轨水平。
（2）滑块A静置于光电门Ⅰ的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度，通过光电门Ⅰ的时间为∆t1，A与B碰撞后A再次通过光电门Ⅰ的时间为∆t2，滑块B通过光电门Ⅱ的时间为Δt3。为完成该实验，还必需测量的物理量有 。A.挡光片的宽度d B.滑块A的总质量m1C.滑块B的总质量m2 D.光电门Ⅰ到光电门Ⅱ的间距L（3）若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒，则应该满足的表达式为 。（用已知量和测量量表示）
2.为了验证“两小球碰撞过程中的动量守恒”，某同学用如图所示的装置进行了如下的操作：①将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；②将木板向右平移适当的距离并固定，再使小球a从原固定点由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹P；
（1）为了减小实验误差，选择入射球ma、被碰球mb时，应该使ma mb（选填“大于”“等于”或“小于”）。（2）小球a和b发生碰撞后，小球a在图中白纸上撞击痕迹应是 点。（3）小球a下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结论 （选填“会”或“不会”）产生影响。（4）用本实验中所测得的物理量来验证两小球碰撞过程中动量守恒，其表达式为 。（用ma、mb、yM、yP、yN表示）
③把小球b静止放在斜槽轨道的水平段的最右端，让小球a仍从原固定点由静止释放，和小球b相碰后，两小球撞到木板并在白纸上留下痕迹M和N；④用天平测出a、b两个小球的质量分别为ma和mb，用刻度尺测量白纸上O点到M、P、N三点的距离分别为yM、yP和yN。根据上述实验，请回答下列问题：
两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿这条直线运动。这种碰撞叫做一维碰撞。
一、实验目的验证动量守恒定律。二、实验原理在一维碰撞中，测出物体的质量m和碰撞前、后物体的速度v、v′，找出碰撞前的动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前、后动量是否守恒。
实验：验证动量守恒定律
实验一：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒1.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。2.实验设计利用气垫导轨使两滑块发生一维碰撞
（1）质量的测量：天平称量出滑块质量m1、m2
Δt—遮光条经过光电门的时间
（3）利用加重物来改变滑块的质量
（4）不同碰撞情况的实现：
方案一：选取两个质量相等的滑块，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。
方案一：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。
方案二：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拉扣，碰撞时它们也会连成一体。
方案三：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。
思考：1.如果物体碰撞后的速度方向与原来方向相反，应该怎样记录？2.以上各种情况，碰撞前后物体的动能之和有什么变化？设法验证你的猜想。
(4)使两滑块依次发生上图三种碰撞情况，计算滑块碰撞前后的速度。
(1)用天平测量两滑块的质量m1、m2，填入预先设计好的表格中。
(2)安装光电门，使两个光电门之间的距离约为50cm。
(6)整理实验仪器，数据处理，寻找守恒量。
(5)改变滑块质量，重复步骤(4)。
(3)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。
1.实验之前需要将气垫导轨调节水平；
2.实验时应该确保发生的是一维碰撞；
3.测量挡光片的宽度时应尽量减小误差；
实验2 研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒
研究两个小球在斜槽末端发生碰撞的情况，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
测出小球落点的水平距离可根据平抛运动的规律计算出小球的水平初速度。本实验设计思想巧妙之处在于用长度测量代替速度测量。
1. 先用天平称量出两个小球的质量mA、mB。
3. 在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸。
2. 安装好实验装置，注意使实验器的斜槽末端点的切线水平。
4. 在白纸上记下重垂线所指的位置 O，它表示入射小球 mA碰撞前球心的竖直投影点。
5. 先不放被碰小球，让入射小球从斜槽上同一位置处静止滚下，重复 10 次，用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心就是入射小球不碰撞时的落地点。
6. 把被碰小球放在斜槽轨道末端，让入射小球从同一位置静止滚下，使它们发生正碰，重复 10 次，同理求出入射小球落点的平均位置 M 和被碰小球落点的平均位置N。
7. 用刻度尺测出线段 OM、OP、ON 的长度，把两小球的质量和相应的水平位移数值代入m1OP＝m1OM＋m2ON，看等式是否成立。
1.斜槽末端要切线要水平；
2.每次小球下滑要从同一位置处由静止释放；
3.要保证对心碰撞，两球必须半径相同，质量不同（如铁球碰铝球）；
4. 小球的诸多落点要用用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点都圈在里面，该小圆的圆心即为小球的平均落点 ；
5. 用m1OP＝m1OM＋m2ON验证时，两小球的质量和水平位移不能错位
各物体落点唯一被确定：最近的落点为入射球碰后落点；最远落点为被碰球落点；中间的为入射球无碰撞落点 。
（碰撞后速度要符合物理情景，碰后未反向，后减前增，且V后＜V前）
二、用平抛演示仪装置验证动量守恒定律
1. 用如图所示的装置可以验证动量守恒定律，在滑块A和B相碰的端面上装上弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。（1）实验前需要调节气垫导轨水平：在轨道上只放滑块A，轻推一下滑块A，其通过光电门Ⅰ和光电门Ⅱ的时间分别为t1、t2，当t1 t2（选填“>”“=”或“<”）时说明气垫导轨水平。
（2）滑块A静置于光电门Ⅰ的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度，通过光电门Ⅰ的时间为∆t1，A与B碰撞后A再次通过光电门Ⅰ的时间为∆t2，滑块B通过光电门Ⅱ的时间为Δt3。为完成该实验，还必需测量的物理量有 。A.挡光片的宽度d B.滑块A的总质量m1C.滑块B的总质量m2 D.光电门Ⅰ到光电门Ⅱ的间距L（3）若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒，则应该满足的表达式为 。（用已知量和测量量表示）
2.为了验证“两小球碰撞过程中的动量守恒”，某同学用如图所示的装置进行了如下的操作：①将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；②将木板向右平移适当的距离并固定，再使小球a从原固定点由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹P；
（1）为了减小实验误差，选择入射球ma、被碰球mb时，应该使ma mb（选填“大于”“等于”或“小于”）。（2）小球a和b发生碰撞后，小球a在图中白纸上撞击痕迹应是 点。（3）小球a下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结论 （选填“会”或“不会”）产生影响。（4）用本实验中所测得的物理量来验证两小球碰撞过程中动量守恒，其表达式为 。（用ma、mb、yM、yP、yN表示）
③把小球b静止放在斜槽轨道的水平段的最右端，让小球a仍从原固定点由静止释放，和小球b相碰后，两小球撞到木板并在白纸上留下痕迹M和N；④用天平测出a、b两个小球的质量分别为ma和mb，用刻度尺测量白纸上O点到M、P、N三点的距离分别为yM、yP和yN。根据上述实验，请回答下列问题：
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