选修3-5实验验证动量守恒定律.pptVIP

实验典例探究 用气垫导轨验证动量守恒定律 例1 气垫导轨(如图1－2－6)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a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b.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．图1－2－7为某次实验打出的点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以同间隔的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度为s1、s2和s3.若题中各物理量的单位均为国际单位， 那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为________、__________，两滑块的总动量大小为________；碰撞后两滑块的总动量大小为________．重复上述实验，多做几次．若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证． 图1－2－6 图1－2－7 【答案】　0.2abs1　0.2abs3　0.2ab(s1－s3)　0.4abs2 用斜槽轨道验证动量守恒定律 例2 验证动量守恒实验装置的示意图如图1－2－8所示． 图1－2－8 (1)在以下选项中，哪些是本次实验必须测量的物理量________． A．两球的质量mA、mB B．A球的释放点离斜槽末端的竖直高度h C．线段OM、OP、ON的长度 D．斜槽末端离纸面的竖直高度H (2)在本实验中，根据实验测得的数据，当关系式________成立时，即可验证碰撞过程中动量守恒． (3)在本实验中，为了尽量减小实验误差，在安装斜槽轨道时，应让斜槽末端保持水平，这样做的目的是________． A．入射球与被碰小球碰后均能从同一高度飞出 B．入射球与被碰小球碰后能同时飞出 C．入射球与被碰小球离开斜槽末端时的速度为水平方向 D．入射球与被碰小球碰撞时的动能不损失 【解析】本实验是采用“一动一静” 碰撞模型及运用平抛运动知识来验证动量守恒定律的，即验证mAOP＝mAOM＋mBON，所以需测量质量和线段长,AC对．在安装斜槽轨道时,应让斜槽末端保持水平，这样做的目的是让入射球与被碰小球离开斜槽末端时的速度为水平方向，C对； 【答案】(1)AC　(2)mAOP＝mAOM＋mBON　(3)C　(4)P　2 知能优化演练 本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放 栏目导引 知识要 点归纳 过程分 析导引 知能优 化演练 实验典 例探究 实验　验证动量守恒定律 实验　验证动量守恒定律 知识要点归纳 实验目的 1．验证一维碰撞中的动量守恒． 2．探究一维弹性碰撞的特点． 实验原理 在一维碰撞中，测出物体的质量m和碰撞前后物体的速率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． 实验器材 方案一：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥． 方案二：带细线的摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等． 方案三：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥． 方案四：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． 方案一：用气垫导轨和光电计时器验证动量守恒定律． 过程分析导引 图1－2－1 实验操作 1．测质量：用天平测出滑块质量． 2．安装：按图1－2－1正确安装好气垫导轨． 3．实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量，②改变滑块的初速度大小和方向)． 数据处理 2．验证动量守恒 把测得的质量m、速度v填入下列表格，并进行计算. 实验情景 用弓形弹片弹开 探究量 质量(kg) 速度(m/s) mv (kg·m/s) 碰撞前 m1 v1 m1v1＋m2v2 m2 v2 碰撞后 m1 v1′ m1v1′＋m2v2′ m2 v2′ 方案二：用两摆球碰撞验证动量守恒定律 图1－2－2 实验操作 1．测质量：用天平测出两小球的质量m1、m2. 2．安装：按图1－2－2把两个等大小球用长悬线悬挂起来． 3．实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰． 4．改变条件：改变碰撞条件,重复实验． 数据处理 2．验证动量守恒 实验情景 小球的碰撞端粘胶布 探究量 质量 速度 mv 碰撞前 m1 v1 m1v1＋m2v2 m2 v2 碰撞后 m1 v1′ m1v1′＋m2v2′ m2 v2′ 方案三：用打点计时器和小车的碰撞验证动量守恒定律 图1－2－3