高中物理 1.5 实验：验证动量守恒定律精品课件 沪科版选修35.ppt

1 5实验 验证动量守恒定律 核心要点突破 课堂互动讲练 课前自主学案 知能优化训练 1 5 课标定位 学习目标 能够利用不同器材验证动量守恒定律 重点难点 计算物体作用前 后的速度及方法 课标定位 课前自主学案 实验目的 验证碰撞中的动量守恒 实验原理 1 质量为m1和m2的两个小球发生正碰 若碰前m1运动 m2静止 根据动量守恒定律应有 m1v1 m1v1 m2v2 图1 5 1 实验器材 斜槽 大小相等质量不同的小钢球两个 重垂线一条 白纸 复写纸 天平一台 刻度尺 圆规 三角板 实验过程 1 用天平测出两小球的质量 并选定质量大的小球为碰撞球 2 按照图1 5 2所示安装实验装置 调整固定斜槽 调整时应使斜槽末端水平 图1 5 2 3 白纸在下 复写纸在上且在适当位置铺放好 记下重垂线所指的位置o 4 不放被碰小球 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 把被碰小球放在槽口上 让入射小球从斜槽同一高度自由滚下 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和被碰小球落点的平均位置n 如图1 5 3所示 图1 5 3 核心要点突破 误差分析 1 小球落点位置确定的是否准确是产生误差的一个原因 因此在确定落点位置时 应严格按步骤中的4 5去做 2 入射小球每次是否从同一高度无初速度滑下是产生误差的另一原因 3 两球的碰撞若不是对心正碰则会产生误差 4 线段长度的测量产生误差 5 入射小球释放的高度太低 两球碰撞时内力较小 注意事项 1 斜槽轨道末端的切线必须水平 判断是否水平的方法是将小球放在斜槽轨道平直部分任一位置 若小球均能保持静止 则表明斜槽末端已水平 2 入射小球每次都必须从斜槽轨道同一位置由静止释放 可在斜槽适当高度处固定一挡板 使小球靠着挡板 然后释放小球 3 入射球的质量应大于被碰球的质量 4 实验过程中确保实验桌 斜槽 记录用白纸的位置要始终保持不变 5 在计算时一定要注意m1 m2与op om和on的对应关系 6 应尽可能的在斜槽较高的地方由静止释放入射小球 特别提醒 必须用质量大的小球作入射小球 由小球碰撞中动量 机械能都守恒可推知 只有质量大的小球碰撞质量小的静止小球 碰后它们的速度方向都沿碰前入射小球速度方向 其平抛水平位移的大小才能代替其平抛初速度大小 若入射小球质量小于被碰小球质量 则碰后入射小球速度反向 无法用该装置确定其反向速度 因此无法完成本实验 课堂互动讲练 如图1 5 4所示是做 验证动量守恒定律 实验的示意图 图1 5 4 1 在该实验中 应选用的器材是下列器材中的 a 天平b 游标卡尺c 刻度尺d 大小相同但质量不同的钢球两个e 大小相同的钢球和硬橡胶球各一个 2 安装器材时要注意 固定在桌边上的斜槽末端的切线要沿 方向 3 某次实验中 得出小球落点情况如图1 5 5所示 单位是cm p m n分别是入射小球在碰前 碰后和被碰小球在碰后落点的平均位置 已测得小球直径为1 1cm 则入射小球和被碰小球质量之比为m1 m2 图1 5 5 思路点拨 斜槽末端要水平 放球位置要固定 开始先放入射球 大球要把小球碰 十次落点取平均 小球位移要分清 小球质量乘位移 两球动量必守恒 答案 1 acd 2 水平 3 4 1 在实验室用两端带竖直挡板c和d的气垫导轨和有固定挡板的质量都是m的滑块a和b做验证动量守恒定律的实验 实验步骤如下 如图1 5 6所示 图1 5 6 把滑块a和b紧贴在一起 在滑块a上放一个质量为m的砝码 置于导轨上 用电动卡销卡住a和b 在a和b的固定挡板间放入一弹簧 使弹簧处于水平方向上的压缩状态 按下电钮使电动卡销放开 同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器 当a和b与挡板c和d碰撞的同时 电子计时器自动停表 记下a到c的运动时间t1 b到d的运动时间t2 重复几次 分别取t1和t