沪科教 课标版_选修3-5_1.3动量守恒定律的案例 课件24张PPT

1、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．
．
复习回顾
动量守恒定律
系统不受外力或者所受外力之和为零，
系统总动量保持不变。
表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′
问题一：如果要验证此定律成立，需要测哪些物理量呢？
问题二：哪个物理量不易测？如何解决？所以物理思想是什么？
两个物体的质量，碰撞前后的质量。
表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′
速度，转换法
为防止碰后反弹：
【实验器材】
碰撞实验器、半径相同质量不同的小球两个、
重垂线一条、白纸、复写纸、天平、刻度尺、圆规、三角板
【数据处理】
游标卡尺
需验证：
？
需验证：
而
？
本处主要探讨因操作不规范等引起的偶然误差。
1．斜槽末端若不水平，则得不到准确的平抛运动
而造成误差；
2．若两球不能正碰，则误差较大；
3．O、P、M、N各点定位不准确带来了误差；
4．测量和作图有偏差；
5．仪器和实验操作的重复性不好，使得每次做实验时
不是统一标准。
【误差分析】
1.
图甲
M
N
O
P
m1
m2
(2)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通过仅测量________，间接地解决这个问题．
A．小球开始释放高度h B．小球抛出点距地面的高度H
C．小球做平抛运动的射程
3.在验证动量守恒的实验中必须测量的量是( ）
A.小球的质量m1和m2
B.小球半径r1和r2
C.桌面离地的高度H
D.小球起始高度
E.从两球相碰到两球落地的时间
F.小球m1单独滚下的水平距离
G.两小球m1和m2相碰后飞出的水平距离
4.在“碰撞中的动量守恒”实验中,入射球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速释放,这是为了使( )
A.小球每次都能水平飞出槽口
B.小球每次都以相同的速度飞出槽口
C.小球在空中飞行的时间不变
D.小球每次都能对心碰撞
B
(5)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为____；
若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为_____．
　用打点计时器和小车的碰撞验证动量守恒定律
问题1：需要测量的物理量？
两车的质量，碰撞前后的速度
问题2：用不用平衡摩擦呢？怎样测速度？
必须平衡摩擦
通过纸带上两计数点间的距离及时间， 由 算出速度．
实验过程：用气垫导轨和光电计时器验证动量守恒定律
图1
必须利用水平仪确保导轨水平．
用两摆球碰撞验证动量守恒定律
两小球静放时球心应在同一水平线上，且刚好接触，摆线竖直，将小球拉起后，两条摆线应在同一竖直面内．
A
(1)实验操作
(2)数据处理
①测速度：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小球的速度，测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度．
例： (改2008·宁夏高考)某同学利用如图
验证动量守恒定律．图中两摆摆长相同，
悬挂于同一高度，A、B两摆球均很小，
质量为m A和m B.当两摆均处于自由静
止状态时，其侧面刚好接触．向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成θ°角，然后将其由静止释放．观察到两摆球粘在一起摆动，且最大摆角为β°.
若在误差的范内，动量定律守恒则：
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点下方桌子的边沿有一竖直立柱．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
(1)还需要测量那些物理量．
(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
[解析]　(1) 球1的质量m1，球1碰撞前后的高度a和b，由机械能守恒可以求出碰撞前后的速度，
测量弹性球2的质量和立柱高h、桌面高H,根据平抛运动的规律，可以求出弹性球2碰撞前后的速度变化，