沪科教 课标版_选修3-5_1.2探究动量守恒定律 课件18张PPT

第一章 碰撞与动量守恒
实验 验证动量守恒定律
上海科技教育出版社选修3-5
地位与作用
《验证动量守恒定律》是沪科版物理选修3-5模块第一章第二节的实验。
动量守恒定律是物理学中一条很重要的定律，是本章的核心内容，也是本章教学的重点。
由于学生在学习“动量”之前接触的内容基本上都是属于经典物理，而选修3-5模块中大量的知识则属于微观粒子内容：“波粒二象性”作为经典过渡到量子的一个中介，“碰撞”是粒子性的一个典型特征，“原子核结构”是利用粒子碰撞的方法研究得到的。因此，让学生经历验证动量守恒定律的过程，可以帮助学生更深刻的理解该定律的内容，更好的达成其“承上启下”的作用。
课程标准
考试大纲
教学目标

让学生设计实验并验证一维碰撞中的动量守恒
重、难点

1 知识与技能
（1）会设计实验验证一维碰撞中的动量守恒；
（2）会测量数据，处理数据，并基于数据处理得到一维碰撞中动量守恒。
2 过程与方法
通过实验方案的设计与实施，让学生体验科学探究的过程，激发学生科学探究的兴趣。
3 情感态度与价值观
（1）能基于证据和逻辑发表自己的见解，实事求是；
（2）在实验测量、数据处理过程中培养团结协作、勇于探索的科学精神．
【实验目的】
利用平抛运动验证一维碰撞中的动量守恒
【实验原理】
1、两小球在水平方向发生对心正碰，水平方向合外力为零，动量守恒
2、本实验在误差允许的范围内验证上式成立。两小球碰撞后均作平抛运动，用水平射程间接表示小球平抛的初速度：
OP——m1以v1平抛时的水平射程
OM——m1以v1′平抛时的水平射程
ON——m2以v2′平抛时的水平射程
验证的表达式：m1OP=m1OM+m2ON
m1v1 = m1v1′＋m2v2′
实验 验证动量守恒定律
【实验器材】
碰撞试验器、半径相等的小钢球、玻璃球、重锤线一条、白纸、复写纸、天平、刻度尺、圆规
【实验步骤】
1.测质量：用天平测出两小球的质量m1和m2 ，并选定质量大的小球为入射小球。
2.安装：按照原理图所示安装实验装置。调整固定斜槽使斜槽底端水平。
3.铺纸：白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好。记下重垂线所指的位置O。
4.放球找点：不放被撞小球，每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次。用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面。圆心P就是小球落点的平均位置。
5.碰撞找点：把被撞小球放在斜槽末端，每次让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次。用步骤4的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N。如图所示。
6.验证：连接ON，测量线段OP、OM、ON的长度。将测量数据填入表中，最后代入m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，看在误差允许的范围内是否成立。
【实验结论】
实验次数

入射球m1= （kg）
被碰球m1= （kg）
m1与m2碰前总动量
m1与m2碰前总动量
碰前平抛水平位移OP(m)
碰后平抛水平位移OM(m)
碰后平抛水平位移ON(m)
m1OP
m1OM+m2ON
1
2
3
7、整理好器材放回原处
【误差分析】
1、没做到准确正碰则误差较大；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、O、P、M、N各点定位不准确，测量和作图有偏差。
注意事项
1、碰撞的两小球应保证“水平”和“正碰”。
2、入射球质量m1要大于被碰球质量m2，即m1>m2，防止碰后m1被反弹，且两球半径r1＝r2＝r。
3、实验过程中，实验桌、斜槽及白纸的位置始终不变
4、在计算时一定要注意m1 、 m2和OP、OM、ON的对应关系
小结

通过本节课的学习，学生要学会设计验证动量守恒的方法，进行实验操作，收集并处理数据，得出结论，进行误差分析。课后完成实验报告。
感谢您的指导！