验证动量守恒定律课件-高二上学期物理人教版选择性.pptx

高中物理选修一演讲者：曹雄1.4验证动量守恒定律

目录一、实验思路二、实验方案

【PART.01】一、实验思路

实验思路01动量守恒1.系统动量守恒的条件是什么？(1)系统不受外力；(理想条件)(2)系统受到外力，但外力的合力为零；(实际条件)(3)系统所受外力合力不为零，但系统内力远大于外力，外力相对来说可以忽略不计，因而系统动量近似守恒；(近似条件）(4)系统总的来看虽不符合以上三条中的任何一条，但在某一方向上符合以上三条中的某一条，则系统在这一方向上动量守恒.(单向条件)

实验思路01动量守恒2.系统满足动量守恒定律的公式是什么？上一节课我们分别通过动量定理和牛顿运动定律两个不同的角度，理论上证明了动量守恒定律，那么我们如何通过实验来加以验证呢？

实验思路01动量守恒问题：生活中什么样的过程可以尽可能的满足动量守恒的条件？碰撞过程——尽管生活中碰撞的物体所受合外力不能为零，但在这一过程中往往内力远大于外力，我们可以近似认为碰撞满足动量守恒定律的条件。?ABm1m2m1m2m1m2AB

物理量的测量02动量守恒1.根据动量守恒定律的表达式：m1v1+m2v2=m1v1+m2v2，实验中我们需要测量哪些物理量？（1）测量物体的质量：m1和m2（2）测量物体碰撞前后的速度：v1、v2、v1、v22.如何测两个物体的质量？物体质量可用天平直接测量3.如何测量物体碰撞前后的速度？根据你所学以往知识能说出几种？（1）利用打点计时器测速（2）利用光电门测速（3）利用机械能守恒定律测速（4）利用平抛运动测速

数据分析03动量守恒利用碰撞进行验证动量守恒定律时，在数据分析上会存在哪些困难，我们如何设计实验才能方便数据分析？动量是矢量，在计算两物体碰撞前后动量之和时可能设计用到平行四边形法则，这在计算上难度大，为了减少数据分析困难，我们可以利用碰撞前后物体都在同一直线上运动（一维碰撞问题）。?ABm1m2m1m2m1m2AB

【PART.02】二、实验方案

目录01动量守恒①用频闪照片测速验证动量守恒②用打点计时器验证动量守恒③单摆测速验证动量守恒④用平抛演示仪装置验证动量守恒⑤研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒

01动量守恒实验方案一研究气垫导轨上滑块碰撞时动量守恒

实验器材01动量守恒气垫导轨碰撞滑块光电门L挡光条导轨水平实验器材：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块（两个）、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。

实验原理02动量守恒1.质量的测量：天平称量出滑块质量m1，m22.速度的测量：利用公式测出碰前m1的速度v1和碰后m1的速度v1′和m2的速度v2′Δx—遮光条宽度Δt—遮光条经过光电门的时间3.利用加重物来改变滑块的质量

实验原理02动量守恒4.不同碰撞情况的实现：

实验步骤03动量守恒4.使两滑块依次发生上图三种碰撞情况，计算滑块碰撞前后的速度。1.用天平测量两滑块的质量m1、m2，填入预先设计好的表格中。2.安装光电门，使两个光电门之间的距离约为50cm。6.整理实验仪器，数据处理，寻找守恒量。5.改变滑块质量，重复步骤4。3.导轨通气后，调节气垫导轨水平，使滑块在气垫导轨上保持不动或。

注意事项04动量守恒1.保证是一维碰撞。2.气垫导轨是一种精度较高的现代化教学仪器。切忌振动、重压，严防碰伤和划伤，绝对禁止在不通气的情况下将滑行器在轨面上滑磨。调整水平时注意利用水平仪。3.由于碰撞的情形很多，猜想的不变量只有在各种方案中都不变才能符合要求，成为实验结论。4.考虑到速度的矢量性，记录数据时应规定正方向。若速度方向与规定的正方向相同，则速度取正值，若速度方向与规定方向相反，则取负值。

误差分析05动量守恒1.碰撞可能不是精确的一维碰撞。2.碰撞中其他力(例如：摩擦力、空气阻力等)的影响带来的误差。3.测量和读数的准确性带来的误差，实验中应规范测量和读数，同时增加测量次数，取平均值，尽量减小偶然误差的影响。

规律总结06动量守恒mA＞mB,运动滑块A撞击静止滑块B。两静止滑块被弹簧弹开，一个向左，一个向右mAv1=mA·v2+mBv3mAv=(mA+mB)v共0=mAvA-mBvB

01动量守恒实验方案二用平抛演示仪装置验证动量守恒定律

实验装置01动量守恒斜槽（末端水平）两个小球复写纸白纸天平、刻度尺、重垂线

实验原理02动量守恒斜槽末端切向水平落点确定：PMNOm1m2圆心即为小球平均落点测出碰撞前后各球落点到O间的距离xOP、xOM、xON，各球空中运动时间均相同，设为Δt，可得速度为

实验模拟03动量守恒m1只有入射小球从固定点下落时的情况实验过程动画模拟OP

实验模拟03动量守恒m1m2碰撞前后的动态过程MNOP实验过程动