第一章 动量守恒研究 章末整合 课件 (2)

课件20张PPT。高中物理·选修3-5·鲁科版第1章　动量守恒研究
专题突破二　实验：探究动量是否守恒1．实验
(1)实验目的：探究物体碰撞前后总动量有何关系．
(2)实验器材：气垫导轨、滑块(3块)、弹片、天平、光电门、数字毫秒计．(3)实验过程：
实验一：实验装置如图1所示，用天平称出两质量相等的滑块，装上相同的挡光板，放在气垫导轨的中部．两滑块靠在一起，用细线拴住后中间压入弹片，处于静止状态．烧断细线，两滑块被弹开并朝相反的方向通过光电门，记录挡光板通过光电门的时间，计算滑块的初速度，求出两滑块的总动量p＝mv1－mv2.图1 实验结果：两滑块的总动量p＝0不变．
实验二：增加一滑块，质量与前两块相同，使弹片一侧滑块的质量是另一侧的2倍，重复实验一的操作，求出两侧滑块的总动量p＝mv1－2mv2.
实验结果：两侧滑块的总动量p＝0不变．
实验三：把气垫导轨的一半覆盖上牛皮纸，并用胶带固定后，用两块质量相等的滑块，重复实验一的操作，求出两滑块的总动量p＝mv1－mv2.
实验结果：两滑块的总动量p≠0，发生了变化．2．结论
(1)在光滑气垫导轨上无论两滑块质量是否相等，它们被弹开前的总动量为零，弹开后的总动量也为零．
(2)两滑块构成的系统受到牛皮纸的摩擦力(外力)后，两滑块相互作用前后的总动量发生了变化．温馨提示 要探究两物体碰撞前后总动量是否守恒，需要测出相互作用前两物体的总动量和相互作用后两物体的总动量．要测动量，需要测出两个物体的质量，质量可以利用天平测量，还要测出相互作用前后两物体运动的速度，速度可以在气垫导轨上利用光电门和数字毫秒计计时测量．【例1】　(2014·课标Ⅱ)现利用图2(a)所示的装置验证动量守恒定律．在图2(a)中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间．实验测得滑块A的质量m1＝0.310 kg，滑块B的质量m2＝0.108 kg，遮光片的宽度d＝1.00 cm；打点计时器所用交流电的频率f＝50.0 Hz.
将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它与B相碰．碰后光电计时器显示的时间为ΔtB＝3.500 ms，碰撞前后打出的纸带如图2(b)所示．答案　见解析【例2】　某同学利用气垫导轨探究两物体作用前后动量是否守恒，气垫导轨装置如图3所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成．图3 (1)下面是实验的主要步骤：
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
②向气垫导轨通入压缩空气；
③接通光电计时器；
④把滑块2静止放在气垫导轨的中间；
⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；
⑥释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧固定弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门后依次被制动；⑦读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为滑块1通过光电门1的挡光时间Δt1＝10.01 ms，通过光电门2的挡光时间Δt2＝49.99 ms，滑块2通过光电门2的挡光时间Δt3＝8.35 ms；
⑧测出挡光片的宽度d＝5 mm，测得滑块1(包括撞针)的质量为m1＝300 g，滑块2(包括弹簧)质量为m2＝200 g；
(2)数据处理与实验结论：
①实验中气垫导轨的作用是：A.________________________，
B．__________________________.②碰撞前滑块1的速度v1为________m/s；碰撞后滑块1的速度v2为________m/s；滑块2的速度v3为________m/s；(结果保留两位有效数字)
③在误差允许的范围内，通过本实验，同学们能否得出两物体相互作用前后总动量是守恒的？
答案　①A.大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差
B．保证两个滑块的碰撞是一维的
②0.50　0.10　0.60
③能③两物体相互作用前后总动量守恒．
原因：系统碰撞之前的质量与速度的乘积m1v1＝0.15 kg m/s，系统碰撞之后的质量与速度的乘积之和m1v2＋m2v3＝0.15 kg·m/s对点练习 单击此处进入 对点练习 再见