實驗驗證動量守恒定律課件

實驗：驗證動量守恒定律實驗驗證動量守恒定律1實驗：驗證動量守恒定律實驗驗證動量守恒定律1一、實驗?zāi)康尿炞C碰撞中的動量守恒。二、實驗原理在一維碰撞中，測出相碰的兩物體的質(zhì)量m1和m2及碰撞前、后物體的速度v1、v2及v1′、v2′，找出碰撞前的動量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的動量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前、后動量是否守恒。實驗驗證動量守恒定律2一、實驗?zāi)康膶嶒烌炞C動量守恒定律2三、實驗器材方案一：氣墊導(dǎo)軌、光電計時器、天平、滑塊(兩個)、重物、彈簧片、細繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥。方案二：帶細線的擺球(兩套)、鐵架臺、天平、量角器、坐標(biāo)紙、膠布等。方案三：光滑長木板、打點計時器、紙帶、小車(兩個)、天平、撞針、橡皮泥。方案四：斜槽、大小相等質(zhì)量不同的小球兩個、重垂線一條、白紙、復(fù)寫紙、天平、刻度尺、圓規(guī)、三角板。實驗驗證動量守恒定律3三、實驗器材實驗驗證動量守恒定律3四、實驗步驟方案一：利用氣墊導(dǎo)軌完成一維碰撞實驗(1)測質(zhì)量：用天平測出滑塊質(zhì)量。(2)安裝：正確安裝好氣墊導(dǎo)軌。(3)實驗：接通電源，利用配套的光電計時裝置測出兩滑塊各種情況下碰撞前后的速度(①改變滑塊的量．②改變滑塊的初速度大小和方向)。(4)驗證：一維碰撞中的動量守恒。實驗驗證動量守恒定律4四、實驗步驟實驗驗證動量守恒定律4方案二：利用等長懸線懸掛大小相等的小球完成一維碰撞驗(1)測質(zhì)量：用天平測出兩小球的質(zhì)量m1、m2。(2)安裝：把兩個大小相等的小球用等長懸線懸掛起來。(3)實驗：一個小球靜止，拉起另一個小球，放下時它們相碰。(4)測速度：可以測量小球被拉起的角度，從而算出碰撞前對應(yīng)小球的速度，測量碰撞后小球擺起的角度，算出碰撞后對應(yīng)小球的速度。(5)改變條件：改變碰撞條件，重復(fù)實驗。(6)驗證：一維碰撞中的動量守恒。實驗驗證動量守恒定律5方案二：利用等長懸線懸掛大小相等的小球完成一維碰撞驗實驗驗證實驗驗證動量守恒定律6實驗驗證動量守恒定律6實驗驗證動量守恒定律7實驗驗證動量守恒定律7(6)把被碰小球放在斜槽的末端，讓入射小球從同一高度滾下，使它發(fā)生正碰，重復(fù)10次，仿步驟（5）求出入射小球落地點的平均位置M和被碰小球落地點的平均位置N。(7)過O和N在紙上作一直線。(8)用刻度尺量出線段OM、OP、ON的長度．把兩小球的質(zhì)量和相應(yīng)的數(shù)值代入m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，看是否成立。實驗驗證動量守恒定律8(6)把被碰小球放在斜槽的末端，讓入射小球從同一高度滾下，使實驗驗證動量守恒定律9實驗驗證動量守恒定律9實驗驗證動量守恒定律10實驗驗證動量守恒定律10六、注意事項1．前提條件碰撞的兩物體應(yīng)保證“水平”和“正碰”。2．方案提醒(1)若利用氣墊導(dǎo)軌進行實驗，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時，注意利用水平儀確保導(dǎo)軌水平。(2)若利用擺球進行實驗，兩小球靜放時球心應(yīng)在同一水線上，且剛好接觸，擺線豎直，將小球拉起后，兩條擺線應(yīng)在同一豎直面內(nèi)。實驗驗證動量守恒定律11六、注意事項實驗驗證動量守恒定律11(3)若利用長木板進行實驗，可在長木板下墊一小木片用以平衡摩擦力。(4)若利用斜槽小球碰撞應(yīng)注意：①斜槽末端的切線必須水平；②入射小球每次都必須從斜槽同一高度由靜止釋放；③選質(zhì)量較大的小球作為入射小球；④實驗過程中實驗桌、斜槽、記錄的白紙的位置要始終保持不變。實驗驗證動量守恒定律12(3)若利用長木板進行實驗，可在長木板下墊一小木片用實驗驗證3．探究結(jié)論尋找的不變量必須在各種碰撞情況下都不改變。七、誤差分析1．系統(tǒng)誤差主要來源于裝置本身是否符合要求，即：(1)碰撞是否為一維碰撞。(2)實驗是否滿足動量守恒的條件：如氣墊導(dǎo)軌是否水平，兩擺球是否等大，長木板實驗是否平衡掉摩擦力。2．偶然誤差主要來源于質(zhì)量m和速度v的測量。實驗驗證動量守恒定律133．探究結(jié)論實驗驗證動量守恒定律13實驗驗證動量守恒定律14實驗驗證動量守恒定律14【例1】在“驗證動量守恒定律”的實驗中，為了使實驗得到較好的效果：(1)在調(diào)整實驗裝置時，應(yīng)注意調(diào)整軌道末端______________________________；這是為了_______________________．(2)在做實驗時，比較斜槽軌道上較低位置和較高位置，應(yīng)選擇_____________釋放小球，理由是:基本實驗過程切線沿水平方向保證入射小球和被碰小球在碰后都能做平拋運動較高位置

因為入射球在碰撞前可獲得較大的速度，和被碰球之間的相互作用時間可以縮短，增大它們之間的相互作用力，球所受的阻力可忽略不計實驗驗證動量守恒定律15【例1】在“驗證動量守恒定律”的實驗中，為了使實驗得到較好的(3)如碰撞小球的半徑為r1，質(zhì)量為m2，實驗記錄下小球的落點為M、P、N，如圖所示，則本實驗驗證動量守恒的根據(jù)是看__________________________．m1OM+m2ON是否與m1OP相等實驗驗證動量守恒定律16(3)如碰撞小球的半徑為r1，質(zhì)量為m2，實驗記錄下小球的落

1．對實驗的要求不明確．

2．不能準(zhǔn)確確定小球的起點與落點．

3．不理解實驗原理導(dǎo)致對所需測量的物理量不清楚．實驗驗證動量守恒定律171．對實驗的要求不明確．實驗驗證動量守恒定律【例2】某同學(xué)用圖6-2-6(甲)所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律．圖中PQ是斜槽，QR為水平槽．實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡．重復(fù)上述操作10次，得到10個落點痕跡．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡．重復(fù)這種操作10次．圖中O點是水平槽末端R在記錄紙上垂直投影點.646365實驗驗證動量守恒定律18【例2】某同學(xué)用圖6-2-6(甲)所示裝置通過半徑相同的A、B球落點痕跡如圖(乙)所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零點與O點對齊．圖6-2-6646365實驗驗證動量守恒定律19B球落點痕跡如圖(乙)所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R(1)碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為________cm.(2)在以下選項中，哪些不是本次實驗必須進行的測量？答________(填選項號)．A．水平槽上未放B球時，測量A球落點位置到O點的距離；B．A球與B球碰撞后，測量A球落點位置到O點的距離；C．測量A球與B球的直徑；D．測量A球和B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比)；E．測量G點相對于水平槽面的高度．64.2～65.2ABD實驗驗證動量守恒定律20(1)碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為________cm.64.【例3】某同學(xué)設(shè)計了一個用打點計時器驗證動量守恒定律的實驗，在小車A的前端黏有橡皮泥，設(shè)法使小車A做勻速直線運動，然后與原來靜止的小車B相碰并黏在一起，繼續(xù)做勻速運動，設(shè)計如圖(甲)所示，在小車A的后面連著紙帶，電磁打點計時器的頻率為50Hz，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力．題型驗證動量守恒定律實驗的遷移運用實驗驗證動量守恒定律21【例3】某同學(xué)設(shè)計了一個用打點計時器驗證動量守恒定律的實驗，

(1)若已得到打點紙帶如圖(乙)所示，并測得各計數(shù)點間的距離在圖上標(biāo)出A為運動起始的點，則應(yīng)選__________段來計算A碰前的速度，應(yīng)選__________段來計算A和B碰后的共同速度．

(2)已測得小車A的質(zhì)量mA=0.40kg，小車B的質(zhì)量mB=0.20kg，則由以上結(jié)果可得碰前總動量=___________kg?m/s，碰后總動量=_________kg?m/s.得到的結(jié)論是______________________________．(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)實驗驗證動量守恒定律22(1)若已得到打點紙帶如圖(乙)所示，并測得【切入點】通過紙帶和文字敘述進行判斷，速度大時點之間距離大．要知道平均速度的求法．【解析】①因為小車A與B碰撞前、后都做勻速運動，且碰后A與B黏合在一起，其共同速度比A原來的速度小．所以應(yīng)選點跡分布均勻且點距較大的BC段計算A的碰前速度，點間距小的DE段計算A和B碰后的共同速度．實驗驗證動量守恒定律23【切入點】通過紙帶和文字敘述進行判斷，速度大時點之間距離大．實驗驗證動量守恒定律24實驗驗證動量守恒定律24【思維拓展】本題說明了另外一種驗證動量守恒定律的例子，值得注意其方法，下題還列舉了用擺球做實驗驗證動量守恒的實例．對于相關(guān)的實驗，在解析過程中要從實驗原理出發(fā)進行研究，不能對實驗器材和實驗步驟進行死記硬背．實驗驗證動量守恒定律25【思維拓展】本題說明了另外一種驗證動量守恒定律的例子，值得注跟蹤訓(xùn)練1用如圖所示的裝置驗證動量守恒定律，質(zhì)量為mA的鋼球A用細線懸掛于O點，質(zhì)量為mB的鋼球B放在離地面高度為H的水平面上，O點到A球球心的距離為L，使懸線在A球釋放前張直，且與豎直線的夾角為α；A釋放后擺動到最低點時恰好與B球正碰，碰撞后，A球把輕質(zhì)指示針OC推移到與豎直線夾角β處，B球落到地面上，地面上鋪一張蓋有復(fù)寫紙的白紙D.保持α角度不變，多次重復(fù)上述實驗，白紙上記錄了多個B球的落點．圖中s是B球平均落點到平臺邊緣的水平距離．實驗驗證動量守恒定律26跟蹤訓(xùn)練1用如圖所示的裝置驗證動量守恒定律，質(zhì)量為mA的鋼LHsmAmB0實驗驗證動量守恒定律27LHsmAmB0實驗驗證動量守恒定律27實驗驗證動量守恒定律28實驗驗證動量守恒定律28實驗驗證動量守恒定律29實驗驗證動量守恒定律29此課件下載可自行編輯修改，供參考！感謝您的支持，我們努力做得更好！實驗驗證動量守恒定律30此課件下載可自行編輯修改，供參考！實驗驗證動量守恒定律30實驗：驗證動量守恒定律實驗驗證動量守恒定律31實驗：驗證動量守恒定律實驗驗證動量守恒定律1一、實驗?zāi)康尿炞C碰撞中的動量守恒。二、實驗原理在一維碰撞中，測出相碰的兩物體的質(zhì)量m1和m2及碰撞前、后物體的速度v1、v2及v1′、v2′，找出碰撞前的動量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的動量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前、后動量是否守恒。實驗驗證動量守恒定律32一、實驗?zāi)康膶嶒烌炞C動量守恒定律2三、實驗器材方案一：氣墊導(dǎo)軌、光電計時器、天平、滑塊(兩個)、重物、彈簧片、細繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥。方案二：帶細線的擺球(兩套)、鐵架臺、天平、量角器、坐標(biāo)紙、膠布等。方案三：光滑長木板、打點計時器、紙帶、小車(兩個)、天平、撞針、橡皮泥。方案四：斜槽、大小相等質(zhì)量不同的小球兩個、重垂線一條、白紙、復(fù)寫紙、天平、刻度尺、圓規(guī)、三角板。實驗驗證動量守恒定律33三、實驗器材實驗驗證動量守恒定律3四、實驗步驟方案一：利用氣墊導(dǎo)軌完成一維碰撞實驗(1)測質(zhì)量：用天平測出滑塊質(zhì)量。(2)安裝：正確安裝好氣墊導(dǎo)軌。(3)實驗：接通電源，利用配套的光電計時裝置測出兩滑塊各種情況下碰撞前后的速度(①改變滑塊的量．②改變滑塊的初速度大小和方向)。(4)驗證：一維碰撞中的動量守恒。實驗驗證動量守恒定律34四、實驗步驟實驗驗證動量守恒定律4方案二：利用等長懸線懸掛大小相等的小球完成一維碰撞驗(1)測質(zhì)量：用天平測出兩小球的質(zhì)量m1、m2。(2)安裝：把兩個大小相等的小球用等長懸線懸掛起來。(3)實驗：一個小球靜止，拉起另一個小球，放下時它們相碰。(4)測速度：可以測量小球被拉起的角度，從而算出碰撞前對應(yīng)小球的速度，測量碰撞后小球擺起的角度，算出碰撞后對應(yīng)小球的速度。(5)改變條件：改變碰撞條件，重復(fù)實驗。(6)驗證：一維碰撞中的動量守恒。實驗驗證動量守恒定律35方案二：利用等長懸線懸掛大小相等的小球完成一維碰撞驗實驗驗證實驗驗證動量守恒定律36實驗驗證動量守恒定律6實驗驗證動量守恒定律37實驗驗證動量守恒定律7(6)把被碰小球放在斜槽的末端，讓入射小球從同一高度滾下，使它發(fā)生正碰，重復(fù)10次，仿步驟（5）求出入射小球落地點的平均位置M和被碰小球落地點的平均位置N。(7)過O和N在紙上作一直線。(8)用刻度尺量出線段OM、OP、ON的長度．把兩小球的質(zhì)量和相應(yīng)的數(shù)值代入m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，看是否成立。實驗驗證動量守恒定律38(6)把被碰小球放在斜槽的末端，讓入射小球從同一高度滾下，使實驗驗證動量守恒定律39實驗驗證動量守恒定律9實驗驗證動量守恒定律40實驗驗證動量守恒定律10六、注意事項1．前提條件碰撞的兩物體應(yīng)保證“水平”和“正碰”。2．方案提醒(1)若利用氣墊導(dǎo)軌進行實驗，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時，注意利用水平儀確保導(dǎo)軌水平。(2)若利用擺球進行實驗，兩小球靜放時球心應(yīng)在同一水線上，且剛好接觸，擺線豎直，將小球拉起后，兩條擺線應(yīng)在同一豎直面內(nèi)。實驗驗證動量守恒定律41六、注意事項實驗驗證動量守恒定律11(3)若利用長木板進行實驗，可在長木板下墊一小木片用以平衡摩擦力。(4)若利用斜槽小球碰撞應(yīng)注意：①斜槽末端的切線必須水平；②入射小球每次都必須從斜槽同一高度由靜止釋放；③選質(zhì)量較大的小球作為入射小球；④實驗過程中實驗桌、斜槽、記錄的白紙的位置要始終保持不變。實驗驗證動量守恒定律42(3)若利用長木板進行實驗，可在長木板下墊一小木片用實驗驗證3．探究結(jié)論尋找的不變量必須在各種碰撞情況下都不改變。七、誤差分析1．系統(tǒng)誤差主要來源于裝置本身是否符合要求，即：(1)碰撞是否為一維碰撞。(2)實驗是否滿足動量守恒的條件：如氣墊導(dǎo)軌是否水平，兩擺球是否等大，長木板實驗是否平衡掉摩擦力。2．偶然誤差主要來源于質(zhì)量m和速度v的測量。實驗驗證動量守恒定律433．探究結(jié)論實驗驗證動量守恒定律13實驗驗證動量守恒定律44實驗驗證動量守恒定律14【例1】在“驗證動量守恒定律”的實驗中，為了使實驗得到較好的效果：(1)在調(diào)整實驗裝置時，應(yīng)注意調(diào)整軌道末端______________________________；這是為了_______________________．(2)在做實驗時，比較斜槽軌道上較低位置和較高位置，應(yīng)選擇_____________釋放小球，理由是:基本實驗過程切線沿水平方向保證入射小球和被碰小球在碰后都能做平拋運動較高位置

因為入射球在碰撞前可獲得較大的速度，和被碰球之間的相互作用時間可以縮短，增大它們之間的相互作用力，球所受的阻力可忽略不計實驗驗證動量守恒定律45【例1】在“驗證動量守恒定律”的實驗中，為了使實驗得到較好的(3)如碰撞小球的半徑為r1，質(zhì)量為m2，實驗記錄下小球的落點為M、P、N，如圖所示，則本實驗驗證動量守恒的根據(jù)是看__________________________．m1OM+m2ON是否與m1OP相等實驗驗證動量守恒定律46(3)如碰撞小球的半徑為r1，質(zhì)量為m2，實驗記錄下小球的落

1．對實驗的要求不明確．

2．不能準(zhǔn)確確定小球的起點與落點．

3．不理解實驗原理導(dǎo)致對所需測量的物理量不清楚．實驗驗證動量守恒定律471．對實驗的要求不明確．實驗驗證動量守恒定律【例2】某同學(xué)用圖6-2-6(甲)所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律．圖中PQ是斜槽，QR為水平槽．實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡．重復(fù)上述操作10次，得到10個落點痕跡．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡．重復(fù)這種操作10次．圖中O點是水平槽末端R在記錄紙上垂直投影點.646365實驗驗證動量守恒定律48【例2】某同學(xué)用圖6-2-6(甲)所示裝置通過半徑相同的A、B球落點痕跡如圖(乙)所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零點與O點對齊．圖6-2-6646365實驗驗證動量守恒定律49B球落點痕跡如圖(乙)所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R(1)碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為________cm.(2)在以下選項中，哪些不是本次實驗必須進行的測量？答________(填選項號)．A．水平槽上未放B球時，測量A球落點位置到O點的距離；B．A球與B球碰撞后，測量A球落點位置到O點的距離；C．測量A球與B球的直徑；D．測量A球和B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比)；E．測量G點相對于水平槽面的高度．64.2～65.2ABD實驗驗證動量守恒定律50(1)碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為________cm.64.【例3】某同學(xué)設(shè)計了一個用打點計時器驗證動量守恒定律的實驗，在小車A的前端黏有橡皮泥，設(shè)法使小車A做勻速直線運動，然后與原來靜止的小車B相碰并黏在一起，繼續(xù)做勻速運動，設(shè)計如圖(甲)所示，在小車A的后面連著紙帶，電磁打點計時器的頻率為50Hz，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力．題型驗證動量守恒定律實驗的遷移運用實驗驗證動量守恒定律51【例3】某同學(xué)設(shè)計了一個用打點計時器驗證動量守恒定律的實驗，

(1)若已得到打點紙帶如圖(乙)所示，并測得各計數(shù)點間的距離在圖上標(biāo)出A為運動起始的點，則應(yīng)選__________段來計算A碰前的速度，應(yīng)選__________段來計算A和B碰后的共同速度．

(2)已測得小車A的質(zhì)量mA=0.40kg，小車B的質(zhì)量mB=0.20kg，則由以上結(jié)果可得碰前總動量=___________kg?m/s，碰后總動量=_________kg?m/s.得到的結(jié)論是______________________________．(計算結(jié)果保留三位