1.4 验证动量守恒定律（课件）-2020-2021学年高中物理精品备课(2019人教版选择性必修一)

新人教版 选择性必修一 第一章 动量守恒定律 第4节 验证动量守恒定律 新教材 新高考 新教材 新高考 碰撞 碰撞：物体之间在极短时间内的相互作用。 思考：1. 碰撞前后会不会有什么物理量保持不变？ 2. 如果有，这个量会是什么？ 新教材 新高考 一维碰撞 最简单的碰撞情况 — 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。如下图所示： v1 m1 v2 m2 v1 m1 v2 = 0 m2 v1 = 0 m1 v2 = 0 m2 弹簧 v1 m1 v2 m2 新教材 新高考 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 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，如图所示： 实验装置 新教材 新高考 方案一：气垫导轨 橡皮筋 光电门 挡光片 新教材 新高考 以下几种方式分别探究： 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。 滑块碰撞后分开 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拉扣，碰撞时它们也会连成一体。 滑块碰撞后粘连 新教材 新高考 3.原来连在一起的两个物体，由于相互之间具有排斥的力而分开，这也可视为一种碰撞。这种情况可以通过下面的方式实现。 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。 弹簧使静止滑块分开 学科网原创 新教材 新高考 参考案例一中的几种情况 新教材 新高考 一个运动滑块撞击静止滑块， （mAv+mB·0=mA·0+mBv） 两者交换速度，总动量不变。 两个静止滑块被弹簧片弹开，一个向左，一个向右，总动量依然为零。 （0=mAv-mBv） 一个运动滑块撞击静止滑块，撞后两者粘在一起，总动量不变。 mAv=(mA+mB)v共 两个滑块质量相等 新教材 新高考 实验结论： 1.如果物体碰撞后的速度方向与原来的方向相反，应该怎样记录？ 在实验前规定正方向，若物体运动方向于规定正方向相反，则记录为负值。 2.以上各种情况中，碰撞前后物体的动能之和有什么变化？设法检验你的猜想。 测量2个滑块的质量，碰撞前的速度和碰撞后的速度，通过计算，可比较出碰撞前后物体的动能之和的变化。 实验的第一种情况：动能之和不变 实验的第二种情况：动能之和减小 实验的第三种情况：动能之和增大 新教材 新高考 -- 例1.(2018·安徽安庆二模)某同学欲采用课本上介绍的气垫导轨和光电计时器等器材进行“验证动量守恒定律”的实验。实验装置如图所示,下面是实验的主要步骤: 新教材 新高考 -- ①安装好气垫导轨和光电门,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平 ②测得A和B两滑块上遮光片的宽度均为d ③到得A、B两滑块的质量(包含遮光片)m1、m2 ④向气垫导轨通入压缩空气 ⑤利用气垫导轨左右的弹射装置,使滑块A、B分别向右和向左运动,测出滑块A、B在碰撞前经过光电门过程中挡光时间分别为Δt1和Δt2 ⑥观察发现滑块A、B碰撞后通过粘胶粘合在一起,运动方向与滑块B碰撞前运动方向相同,此后滑块A再次经过光电门时挡光时间为Δt 新教材 新高考 -- 试解答下列问题: (1)碰撞前A滑块的速度大小为　　　　,碰撞前B滑块的速度大小为　　　　。  (2)为了验证碰撞中动量守恒,需要验证的关系式是　　　　　(用题中物理量表示)。  (3)有同学认为利用此实验装置还能计算碰撞过程中损失的机械能。请用上述实验过程测出的相关物理量,表示出A、B系统在碰撞过程中损失的机械能ΔE=　　　　。  新教材 新高考 -- 新教材 新高考 方案二：用平抛演示仪装置验证动量守恒定律 1、实验装置 斜槽（末端水平） 两个小球 复写纸 白纸 天平、刻度尺、重垂线 P M N O m1 m2 新教材 新高考 P M N O m1 m2 用平抛演示仪装置验证 新教材 新高考 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。