科學(xué)驗(yàn)證：動(dòng)量守恒定律 課件-2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理魯科版（2019）選擇性必修第一冊(cè)

第一章動(dòng)量及其守恒定律3.科學(xué)驗(yàn)證：動(dòng)量守恒定律教學(xué)目標(biāo)CONTENT010203知道驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)知道驗(yàn)證過程中需要測(cè)量的物理量及其測(cè)量方法知道驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)方法有哪些動(dòng)量守恒定律是自然界的普遍規(guī)律。前面我們通過氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)研究了動(dòng)量守恒定律，下面我們?cè)偻ㄟ^小球的碰撞實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。新課引入實(shí)驗(yàn)探究（1）驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律；（2）體會(huì)將不易測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)換為易測(cè)量的物理量的

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想。斜槽軌道、半徑相等的鋼球和玻璃球、白紙、復(fù)寫紙、小鉛錘、天平、毫米刻度尺、圓規(guī)目的器材

實(shí)驗(yàn)原理與設(shè)計(jì)平拋運(yùn)動(dòng)：x=vt，每個(gè)小球平拋高度相同，t相同，只要測(cè)出平拋的水平距離就能表示小球速度。AB實(shí)驗(yàn)步驟

（3）在地面上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙。（4）在白紙上記下重垂線所指的位置O，它表示入射小球碰前的位置。（5）先不放被碰小球，讓入射小球從斜槽上同一高度處滾下，重復(fù)10次，用圓規(guī)畫盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面。圓心就是入射小球無碰撞時(shí)的落地點(diǎn)P。AB（6）把被碰小球放在軌道末端，讓入射小球從同一高度滾下，使它們發(fā)生正碰,重復(fù)10次，按照步驟（5）的方法找出入射小球落點(diǎn)的平均位置M和被碰小球落點(diǎn)的平均位置N。PMNOm1m2

模擬驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律交流與討論1.碰撞前后球A、球B的動(dòng)量是怎樣變化的?從中可得出什么結(jié)論?2.分析該實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)誤差的主要來源，并提出減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法。3.除氣墊導(dǎo)軌和小球碰撞實(shí)驗(yàn)外，你還能想到其他實(shí)驗(yàn)方案嗎?1.碰撞前后球A的動(dòng)量增加，球B的動(dòng)量減少，從中可以看出AB系統(tǒng)總動(dòng)量不變。2.小球是否從同一高度釋放、斜槽末端是否水平、測(cè)量誤差等。3.利用彈簧和物塊。例.如圖所示,用碰撞實(shí)驗(yàn)器可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。-10-(1)實(shí)驗(yàn)中,直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通過僅測(cè)量

(填選項(xiàng)前的符號(hào)),間接地解決這個(gè)問題。

A.小球開始釋放高度hB.小球拋出點(diǎn)距地面的高度HC.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程典例精析C(2)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影,實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓入射球m1多次從斜軌上Q位置靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)的位置P,測(cè)量平拋射程OP,然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球m1從斜軌上Q位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù)。接下來要完成的必要步驟是

。(填選項(xiàng)前的符號(hào))

A.用天平測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量m1、m2B.測(cè)量小球m1開始釋放高度hC.測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度HD.分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、NE.測(cè)量平拋射程OM、ON(3)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,其表達(dá)式可表示為

(用(2)中測(cè)量的量表示);

若碰撞是彈性碰撞,那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為

(用(2)中測(cè)量的量表示)。

ADE

一、實(shí)驗(yàn)思路二、物理量的測(cè)量、數(shù)據(jù)分析三、實(shí)驗(yàn)方案課堂小結(jié)1.(多選)在驗(yàn)證動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)條件是(

)A．斜槽軌道必須是光滑的B．斜槽軌道末端的切線是水平的C．入射球每一次都要從同一高度由靜止?jié)L下D．碰撞的瞬間，入射球和被碰球的球心連線與軌道末端的切線平行BCD跟蹤練習(xí)2.某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖甲所示的裝置，通過半徑相同的A、B

兩球碰撞來探究碰撞過程中的不變量。(1)碰撞后B

球的水平射程是_____cm。65.0(2)(多選)在以下四個(gè)選項(xiàng)中，本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量是()A.水平槽上未放B

球時(shí)，A

球落點(diǎn)位置到O

點(diǎn)的距離B.A

球與

B

球碰撞后，A、B

兩球落點(diǎn)位置到O

點(diǎn)的距離C.A、B

兩球的質(zhì)量D.G

點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度ABC3.某同學(xué)在做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室具備的實(shí)驗(yàn)器材有：斜槽軌道，兩個(gè)大小相等、質(zhì)量不同的小鋼球A、B，刻度尺，白紙，圓規(guī)，重垂線一條。實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)中小球運(yùn)動(dòng)軌跡及落點(diǎn)平均位置如圖甲所示。(1)對(duì)于實(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng)、測(cè)量器材和需測(cè)量的物理量，下列說法中正確的是___.

A.實(shí)驗(yàn)前軌道的調(diào)節(jié)應(yīng)注意使槽的末端的切線水平B.實(shí)驗(yàn)中要保證每次

A球從同一高處由靜止釋放C.實(shí)驗(yàn)中還缺少的測(cè)量器材有復(fù)寫紙和秒表D.實(shí)驗(yàn)中需測(cè)量的物理量只有線段OP、OM和

ON的長(zhǎng)度AB（2）實(shí)驗(yàn)中若小球A的質(zhì)量為m1，小球B的質(zhì)量為m2，當(dāng)

m1>m2

時(shí)，實(shí)驗(yàn)中記下了

O、M、P、N四個(gè)位置，若滿足__________________________________（用m1、m2、OM、OP、ON表示），則說明碰撞中動(dòng)量守恒。

m1·OP=m1·OM+m