1.4 实验：验证动量守恒定律 课件 -2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

1.4 实验：验证动量守恒定律 第一章 动量守恒定律 选择性必修第一册 2025届高二物理组制 动量守恒定律的适用条件是系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0。 因我们生活中常见的碰撞近似满足动量守恒的条件，故我们可以通过碰撞实验来验证动量守恒定律。 知识回顾   A B m1 m2 m1 m2 m1 m2 A B 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 一、实验思路 问题1：该代数运算验证式成立的前提是？ 问题２：什么是一维碰撞？ 问题3：如何设计实验，保证为一维碰撞？ 问题4：如何处理矢量的方向呢？ 问题5：测量碰撞前后物体的速度有哪些方法？ 规定正方向 碰撞是一维 打点计时器测匀速过程的速度、平抛运动的水平位移，光电门计时器 用轨道、斜槽、气垫导轨 实验目的：动量守恒验证式 m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2' 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 二、物理量的测量 1.根据动量守恒定律的表达式：m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'，实验中我们需要测量哪些物理量？ （1）测量物体的质量：m1和m2 （2）测量物体碰撞前后的速度：v1、v2、v1'、v2' 2.如何测两个物体的质量？ 物体质量可用天平直接测量 3.如何测量物体碰撞前后的速度？根据你所学以往知识能说出几种？ （1）利用打点计时器测速 （2）利用光电门测速 （3）利用机械能守恒定律测速 （4）利用平抛运动测速 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 三、方案设计 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。 (1)质量的测量：用_____测量. (2)速度的测量：v＝___，式中的d为滑块上挡光板的___，Δt为数字计 时器显示的滑块上的挡光板经过_______的时间. 天平 宽度 光电门 2、数据测量： 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 mA＞mB , 运动滑块A撞击静止滑块B。 两静止滑块被弹簧弹开，一个向左，一个向右 运动滑块A撞击静止滑块B，撞后两者粘在一起。 弹性碰撞架 mAv1=mA·v2+mBv3 mAv=(mA+mB)v共 0=mAvA-mBvB （3）碰撞情景及实验分析： 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 3、实验步骤 (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。 (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或匀速直线运动。 (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。 (5)改变滑块质量，重复步骤(4)。 (6)整理实验仪器，数据处理，寻找守恒量。 弹性碰撞架 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 3、实验步骤 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 3、实验步骤 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 3、实验步骤 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 实验器材 被碰小球 斜槽（末端水平） 入射小球 复写纸 白纸 重垂线 天平（测小球质量）、刻度尺(测水平位移） 方案二：用平抛演示仪装置验证动量守恒定律 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 1、质量和半径条件： 入射球质量大于被碰球质量，m1＞m2 （防止A球反弹）r1=r2（保证对心碰撞） 4.平均落点确定方法： 3、水平位移测量：测球心在水平地面的投影到各小球平均落点的距离 斜槽末端切向水平 h 2、验证原理式： m1v=m1v1+m2v2 思想方法：等效替代 计算式：m1OP=m1OM+m2ON 圆心即为小球平均落点 实验原理 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 实验演示 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 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