2020-2021学年4 实验：验证动量守恒定律教课内容课件ppt

这是一份2020-2021学年4 实验：验证动量守恒定律教课内容课件ppt，共35页。PPT课件主要包含了新课引入新知初感悟，实验过程，典例一，典例二，基础练习等内容，欢迎下载使用。

第四节|实验：验证动量守恒定律
前面我们学习了动量、动量定理，上节课我们通过牛顿运动定律和动量定理得到了动最守恒定律，知道了动量守恒定律的内容和条件，能够用动量的相关知识解释一些生活中的现象。
动量守恒律的内容和表达式是什么？物体间动量守恒的条件是什么？
回忆上一节动量守恒定律
动量守恒定律适用范围非常广泛，大到宇宙天体等宏观物体的低速运动，小到微观粒子的高速运动，无论内力是什么性质的力，只要满足守恒条件，动量守恒定律总是适用的。动量守恒定律作为自然界中最重要、最普遍的守恒定律之一，也是一个实验规律，是可以在大量实验的基上归纳总结出来的。
【实验】验证动量守恒定律
示意图如图所示：实验目的：验证两个物体在碰撞前后动量守恒。
设计实验方案，进行实验：实验思路：两个物体在发生碰撞时，作用时间很短，相互作用力很大，如果把这两个物体看作一个系统，虽然物体还受到重力、支持力、摩擦力、空气阻力等外力的作用，但是有些力的矢量和为0，有些力与系统内两物体的相互作用力相比很小。因此，在可以忽略这些外力的情况下，碰撞满足动量守恒定律的条件。
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。按照实验示意图安装仪器，利用平抛运动的装置验证两小球碰撞过程动量守恒。
5、先不放被碰小球，让入射小球从斜槽上同一高度处滚下，重复10次，用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心看作入射小球不发生碰撞，仅做平抛运动的落地点P。6、把被碰小球放在斜槽的末端，让入射小球从同一高度滚下，使它们发生正碰，重复10次，仿步骤5求出入射小球落地点的平均位置M和被碰小球落地点的平均位置N。
在实验过程中，都要注意什么？1、“水平”和“正碰”是操作中应尽量予以满足的前提条件。2、测定两小球速度的方法，是以它们做平抛运动的水平位移代表相应的速度。
3、斜槽末端必须水平，检验方法是将小球放在水平轨道上任何位置，看其能否都保持静止状态。4、入射球的质量应大于被碰球的质量。5、入射球每次都必须从斜槽上同一位置由静止滚下，方法是在斜槽上的适当高度处固定一挡板，小球靠近挡板后释放小球。
对于验证动量守恒实验，是否还有其他方法？利用其它实验器材，再次设计实验方案，验证动量守恒定律。
研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒
实验原理：利用气垫导轨上两滑块碰撞来实现一维碰撞。实验器材：气垫导轨、光电门、数字计时器、气泵、弹性碰撞器、撞针、橡皮泥、轻质弹簧等。
1、测质量：用天平测出两滑块的质量。2、安装器材：将气垫导轨放置在水平桌面上，并调整气垫导轨水平，将光电计时器固定在气垫导轨的两端位置。
3、实验操作：接通电源、用配套的数字计时器测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度。情况1：改变滑块的质量。情况2：改变滑块初速度的大小和方向。情况3：在两滑块上安装撞针和橡皮泥。情况4：在两滑块间放置压缩的弹簧，并用细线系住两小车。
2、气垫导轨（如图甲）工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力。为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为 的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为 。气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动。
1、如图所示是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点下方桌子的边缘有一竖直立柱。实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2右端接触且两球等高。将球1拉到A点，并使之静止，同时把球2放在立柱上。释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞，碰后球1向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上的C点。测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒。现已测出A点离水平桌面的距离为 点离水平桌面的距离为 点与桌子边沿间的水平距离为c。此外：
（1）还需要测量的量是_________、_______和________。（2）根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为_________（忽略小球的大小）
2、如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 （1）为保证实验成功,两球的质量关系必须满足 ________ (选填“大于”“等于”或“小于”)；