(课件)第1章 4 实验：验证动量守恒定律-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(教科版2019)

第一章 动量与动量守恒定律 4.实验：验证动量守恒定律 1 实验目标 1．明确验证动量守恒定律的基本思路。 2．验证一维碰撞中的动量守恒。 3．知道实验数据的处理方法。 4.实验：验证动量守恒定律 必备知识·自主预习储备 1 关键能力·情境探究达成 2 学习效果·随堂评估自测 3 2 必备知识·自主预习储备 01 4.实验：验证动量守恒定律 必备知识·自主预习储备 1 关键能力·情境探究达成 2 学习效果·随堂评估自测 3 3 一、实验原理与方法 在一维碰撞中，测出相碰的两物体的质量m1、m2和碰撞前、后物体的速度v1、v2、v1′、v2′，算出碰撞前的动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前、后动量是否相等。 4.实验：验证动量守恒定律 必备知识·自主预习储备 1 关键能力·情境探究达成 2 学习效果·随堂评估自测 3 4 二、实验器材 方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验 气垫导轨、数字计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥。 方案二：利用斜槽滚球完成一维碰撞实验 斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸等。 4.实验：验证动量守恒定律 必备知识·自主预习储备 1 关键能力·情境探究达成 2 学习效果·随堂评估自测 3 5 三、实验过程 方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验 1．测质量：用天平测出滑块的质量。 2．安装：正确安装好气垫导轨，如图所示。 4.实验：验证动量守恒定律 必备知识·自主预习储备 1 关键能力·情境探究达成 2 学习效果·随堂评估自测 3 6 3．实验：接通电源，利用配套的数字计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量；②改变滑块的初速度大小和方向)。 4．验证：一维碰撞中的动量守恒。 4.实验：验证动量守恒定律 必备知识·自主预习储备 1 关键能力·情境探究达成 2 学习效果·随堂评估自测 3 7 方案二：利用斜槽滚球完成一维碰撞实验 1．测质量：用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球。 2．安装：按照如图甲所示安装实验装置。调整固定斜槽使斜槽底端水平。 甲　　　　　　 　乙 4.实验：验证动量守恒定律 必备知识·自主预习储备 1 关键能力·情境探究达成 2 学习效果·随堂评估自测 3 8 3．铺纸：白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好。记下铅垂线所指的位置O。 4．放球找点：不放被撞小球，每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次。用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面。圆心P就是小球落点的平均位置。 5．碰撞找点：把被撞小球放在斜槽末端，每次让入射小球从斜槽同一高度(同步骤4中的高度)自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次。用步骤4的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N。如图乙所示。 4.实验：验证动量守恒定律 必备知识·自主预习储备 1 关键能力·情境探究达成 2 学习效果·随堂评估自测 3 6．验证：连接ON，测量线段OP、OM、ON的长度。将测量数据填入表中。最后代入m1OP＝m1OM＋m2ON，看在误差允许的范围内是否成立。 7．整理：将实验器材放回原处。 4.实验：验证动量守恒定律 必备知识·自主预习储备 1 关键能力·情境探究达成 2 学习效果·随堂评估自测 3 4.实验：验证动量守恒定律 必备知识·自主预习储备 1 关键能力·情境探究达成 2 学习效果·随堂评估自测 3 11 4.实验：验证动量守恒定律 必备知识·自主预习储备 1 关键能力·情境探究达成 2 学习效果·随堂评估自测 3 12 五、误差分析 1．系统误差：主要来源于装置本身是否符合要求。 (1)碰撞是否为一维。 (2)实验是否满足动量守恒的条件，如气垫导轨是否水平，两球是否等大。 2．偶然误差：主要来源于质量m1、m2和碰撞前后速度(或水平射程)的测量。 4.实验：验证动量守恒定律 必备知识·自主预习储备 1 关键能力·情境探究达成 2 学习效果·随堂评估自测 3 13 六、注意事项 1．前提条件：碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”。 2．方案提醒： (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。 3．探究结论：寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不变。 4.实验：验证动量守恒定律 必备知识·自主预习储备 1 关键能力·情境探究达成 2 学习效果·随堂评估自测 3 关键能力·情境探究达成 类型1　实验原理与操作　 类型2