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

第一章 动量守恒定律 1.4 验证动量守恒定律 人教版（2019）高中物理选择性必修第一册 厚德博学 吃苦耐劳 责任成就人生 奋斗创造幸福 1 问题1：什么是一维碰撞？ 问题2：实验成功的条件是什么？ v1 m1 m2 想一想 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： 一维碰撞 v1 m1 v2 m2 v1 m1 v2 m2 厚德博学 吃苦耐劳 责任成就人生 奋斗创造幸福 一、实验目的 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。 二、实验原理 验证动量守恒定律 厚德博学 吃苦耐劳 责任成就人生 奋斗创造幸福 【任务驱动一】 1、实验思路？利用气垫导轨如何调平？ 2、测量的物理量？怎么测？ 3、数据分析？写出关系式？ 4、能简略说出实验步骤？ 【课本原型实验方案1】利用气垫导轨 厚德博学 吃苦耐劳 责任成就人生 奋斗创造幸福 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； 总结归纳和注意事项 厚德博学 吃苦耐劳 责任成就人生 奋斗创造幸福 1． (2021·吴江平望中学高二月考) 如图甲所示，在做验证动量守恒定律实验时，在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动．在小车A后连着纸带，电磁打点计时器的电源频率为50 Hz，长木板右端下面垫放小木片用以补偿阻力． (1) 实验开始前_______（选填“需要”或“不需要”）补偿阻力，理由____________________；方法是________________。(2) 若打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（已标在图上）．A为打下的第一点，则应选________段来计算A的碰前速度，应选________段来计算A和B碰后的共同速度。（以上两空选填“AB”“BC”“CD”或“DE”）(3) 已测得小车A的质量m1＝0.40 kg，小车B的质量m2＝0.20 kg，由以上测量结果可得碰前总动量为______ kg·m/s，碰后总动量为______ kg·m/s。实验结论________________________________。（计算结果保留三位有效数字） 【巩固练习】 厚德博学 吃苦耐劳 责任成就人生 奋斗创造幸福 【任务驱动二】 1、实验思路？ 2、测量的物理量，怎样测？测量过程应该注意那些细节？ 3、实验中如何减少实验误差？ 4、数据分析？写出关系式？ 5、能简略说出实验步骤？ 【课本原型实验方案2】利用平抛验证 厚德博学 吃苦耐劳 责任成就人生 奋斗创造幸福 为防止A球反弹， m1＞m2 落点确定： P M N O m1 m2 实验原理 圆心即为小球平均落点 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。 厚德博学 吃苦耐劳 责任成就人生 奋斗创造幸福 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，两球必须大小相等； 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. 入射小球的质量mA和被碰小球的质量mB的大小关系是mA > mB 。 总结归纳和注意事项 厚德博学 吃苦耐劳 责任成就人生 奋斗创造幸福 例2 某同学用图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中CQ 是斜槽，QR为水平槽，二者平滑相接，调节实验装置，使小球放在QR上时恰能保持静止，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面上的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次。 图甲中O是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点．若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP，米尺的零刻度与O点对齐。(1) 入射球A的质量mA和被碰球B的质量mB的关系是mA________mB（选填“>”“<”或“=”）．(2) 碰撞后B球的水平射程约为