人教版 (2019)选择性必修 第一册实验：验证动量守恒定律课文内容ppt课件

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册实验：验证动量守恒定律课文内容ppt课件，共26页。PPT课件主要包含了问题导入，实验思路，实验过程，物理量的测量，小结和练习等内容，欢迎下载使用。
问题 1：动量守恒定律的适用条件是什么？问题 2：在现实生活中，或者说在实验室中，在哪些情况下可以近似看作满足动量守恒的条件？
　　两个物体在发生碰撞时，作用时间很短。根据动量定理，它们的相互作用力很大。如果把这两个物体看作一个系统，那么，虽然系统还受到重力、支持力、摩擦力、空气阻力等外力的作用，但其中有些力的矢量和为 0，有些力与系统内两物体的相互作用力相比很小。因此可以近似认为满足动量守恒的条件。为了实验验证的方便，我们应该设计怎样的碰撞？
一维碰撞——碰撞前后两物体沿同一直线运动，便于数据收集和分析。
　　如何实现一维碰撞？你能想到哪些场景？
　　试着设计一个实验来验证动量守恒定律，并思考以下问题：（1）实验中哪些物体构成了要研究的系统？（2）如何创造条件，使得整个系统可以近似看作满足动量守恒的条件？（3）需要测量哪些物理量？（4）如何处理数据证明动量守恒？
　　研究对象确定后，根据动量守恒定律的表达式 m1v′1＋ m2v′2 ＝ m1v1 ＋m2v2 ，我们需要测量物体的质量，以及两个物体发生碰撞前后各自的速度。物体的质量可以用天平直接测量。想一想，有哪些方式可以测量速度？你在设计方案时会选择哪种？为什么？
研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒
1．实验原理：利用气垫导轨减小摩擦力，创造实验条件，用天平测量两个碰撞滑块的质量，利用光电门和数字计时器来测量滑块碰撞前后的速度。2．实验器材：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块两个（带遮光条）、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥。
3．不同情况的碰撞（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。
3．不同情况的碰撞（3）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，两滑块由静止向相反方向运动。
4．实验步骤（1）利用天平测量两个滑块的质量 m1、m2，记录到数据表格中；（2）安装好气垫导轨和光电门，气垫导轨水平放置；（3）依次进行三种情况的碰撞实验，记录滑块上两个滑块上遮光条的长度 Δx，和两个滑块通过光电门的时间 Δt ；
实验前请思考：1．气垫导轨是否需要调成水平？如果需要，你能想出哪些办法？2．如何设计数据记录表格？3．如果碰撞后的速度与原来的方向相反，应该怎样记录？
5．实验数据遮光条的长度：Δx1＝ ； Δx2＝ ；
研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒
1．实验器材：　　天平，两个大小相等、质量不同的小球，末端水平的斜槽，白纸，复写纸，刻度尺，重垂线，支架，圆规。2．物理量的测量（1）两个小球的质量：可以用天平直接测量；（2）两个小球的速度：可以通过平抛运动的知识求出两球碰撞前后的速度。
2．物理量的测量思考：一定要用水平位移和下落高度求出各小球碰撞前后的速度吗？　　设小球下落的时间为 t ，质量为 m1 的入射小球碰前的速度为 v1，碰撞后入射小球的速度为 v′1，被碰小球的速度为 v′2 ，如图所示，则有：OP＝v1t ，v1＝OM＝v′1t，v′1＝ON＝v′2t，v′2＝所以验证 mv1＝m1v′1＋m2v′2 ，可以转化为验证m1OP＝m1OM＋m2ON
3．实验步骤（1）用天平测量两小球的质量 m1 、m2 ，记录到数据表格中；（2）安装好实验装置，斜槽末端点必须保持水平；（3）在桌面上铺好一张白纸固定好，然后在白纸上固定一张复写纸；（4）在白纸上记下，重垂线所指的位置 O 点；（5）先不放被碰小球，让入射小球从同一高度静止滚下，重复十次，然后利用圆规将白纸上小球落点的印记尽可能画在同一圆中，标出圆心 P 点 。（6）将被碰小球放在斜槽末端点，然后让入射小球从刚才的高度静止滚下，重复十次，同理标出入射小球落点的圆心 M 和被碰小球落点的圆心 N ；（7）用刻度尺分别测量，O 点到 M、P、N 的距离OM、OP、ON ，记录到数据表格中 。
实验前请思考：（1）如何判断斜槽的末端已经水平？（2）两个小球的质量有无要求？哪个应作为被碰小球？（3）为什么入射小球要从同一高度释放？（4）实验过程中实验桌、斜槽、白纸的位置可以变动吗？
4．实验数据5．数据处理　　因为小球的下落高度相同，因此飞行时间相同，小球碰撞后的速度之比就等它们落地时飞行的水平距离之比，只要验证 m1x2＝m1x1＋m2x3 即可。
1．前提条件：碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”。2．注意事项：（1）若利用气垫导轨进行验证，调整气垫导轨时，应注意利用水平仪确保导轨水平；（2）若利用平抛运动规律进行验证：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选质量较大的小球作为入射小球；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．
1．小佳同学用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图甲所示。（1）该同学用螺旋测微器测量遮光条的宽度 d ，示数如图乙所示，可知遮光条的宽度 d＝__________cm，随后将两块宽度均为 d 的遮光条安装到两滑块上。 （2）安装好气垫导轨和光电门，接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，轻推滑块使滑块获得一个初速度，使它从轨道左端向右运动，若滑块通过光电门 1 的时间__________（选填“>”“”“