高中物理人教版选修第十六章动量守恒定律实验-验证动量守恒定律课件.pptx

1、新课标高中新课标高中物理选修物理选修3 5利用平抛运动验证动量守恒利用平抛运动验证动量守恒 天平天平、刻度尺、刻度尺、碰撞实验器、复写碰撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同质量不同纸、白纸、重锤、两个直径相同质量不同的的小球小球.验证动量守恒定律的实验装置验证动量守恒定律的实验装置m mA Am mB B说明：说明：m mA A为为入射小球，入射小球，m mB B 为为被碰小球。被碰小球。且且m mA AmmB Bm mA Av vA A=m=mA Av vA A+m+mB Bv vB B2 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、本实验在误差允许的范围内验证上式成立。

2、两小球碰撞后均作作平抛运动平抛运动,用用水平射程间接表示小球平抛的初速度水平射程间接表示小球平抛的初速度：OP-mOP-mA A以以v vA A平抛时的水平射程平抛时的水平射程OM-mOM-mA A以以v vA A/平平抛时的水平射程抛时的水平射程ON-ON-m-mB B以以v vB B/平平抛时的水平射程抛时的水平射程验 证 的 表 达 式：验 证 的 表 达 式：m mA AO P=mO P=mA AO M+mO M+mB BO NO N1 1、两小球在水平方向发生正碰、两小球在水平方向发生正碰,水平方向合外力为零水平方向合外力为零,动量守动量守恒。恒。测量的物理量：测量的物理量：a a用

3、天平测两球质量用天平测两球质量m mA A、m mB B b b用游标卡尺测两球的直径用游标卡尺测两球的直径D D，并计算半径并计算半径r r。c c水平射程：水平射程：OPOP、OMOM、ONON(1)、先先用用天平测量天平测量出两个小球的质量出两个小球的质量m mA A、m mB B。(4)(4)在白纸上记下在白纸上记下重垂线重垂线所指的位置所指的位置 O O，它表示入射小球，它表示入射小球 m m1 1碰撞碰撞前球心的竖直投影位置前球心的竖直投影位置.(5 5)先不放被碰小球，让入射小球从斜槽上同一位置处静止滚先不放被碰小球，让入射小球从斜槽上同一位置处静止滚下下，重复，重复 10 10

4、 次，用圆规画尽可能小的圆次，用圆规画尽可能小的圆把把所有所有的小球落点圈在里面，圆心就是的小球落点圈在里面，圆心就是入射入射小球小球不碰撞时的落地不碰撞时的落地点。点。(3)(3)在地上铺一张白纸，白纸上铺放在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸复写纸.(2)、安装好实验装置、安装好实验装置,注意使实验器的注意使实验器的斜槽末端点斜槽末端点的的切线水平切线水平。(6)6)把把被碰小球被碰小球放在斜槽轨道末端，放在斜槽轨道末端，让入射小球从让入射小球从同同一一位置静止位置静止滚滚下，使它们发生正碰，重复下，使它们发生正碰，重复 10 10 次，同理求次，同理求出入射小球落点出入射小球落点的平均的平

5、均位置位置 M M 和被碰小球落点的平均和被碰小球落点的平均位置位置N N.(7)(7)用刻度尺测出线段用刻度尺测出线段 OMOM、OPOP、ON ON 的长度，把两小的长度，把两小球的质量和相应的水平位移数值代入球的质量和相应的水平位移数值代入m m1 1OPOPm m1 1OMOMm m2 2ONON，看等式是否成立看等式是否成立.(8)(8)整理实验器材放回原处整理实验器材放回原处.、斜槽末端要切线要、斜槽末端要切线要水平水平;、每次小球下滑要从、每次小球下滑要从同同一位置一位置处处由由静止静止释放释放;、要保证、要保证对心碰撞对心碰撞,两球必须大小相等。两球必须大小相等。、小球的诸多落

6、点要用用圆规画、小球的诸多落点要用用圆规画尽可能小尽可能小的圆的圆把所把所有的小球落点都圈在里面有的小球落点都圈在里面,该小圆该小圆的的圆心圆心即为小球的即为小球的平均落点平均落点 。、入射小球的质量、入射小球的质量m mA A和被碰小球的质量和被碰小球的质量m mB B的大小的大小关关系系是是 m mA A m mB B 。橡皮筋橡皮筋光电门光电门挡光片挡光片弹簧细线弹簧细线弹性碰撞架弹性碰撞架胶布撞针橡皮泥胶布撞针橡皮泥一、气垫导轨一、气垫导轨、光电计时器、天平、滑块（两个、光电计时器、天平、滑块（两个）-10-实验步骤实验步骤 1.1.测质量测质量:用天平测出滑块用天平测出滑块质量质量m

7、 m1 1、m m2 2。2.2.安装安装:正确安装好气垫导轨。正确安装好气垫导轨。3.3.实验实验:接通电源接通电源,利用配套的光电计时装置测出两滑块各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种情况下碰撞前后的速度(改变滑块的质量。改变滑块改变滑块的质量。改变滑块的初速度大小和方向的初速度大小和方向)。数据处理数据处理 1.1.滑块速度的测量滑块速度的测量:v=:v=,式中式中x x为滑块挡光片的为滑块挡光片的宽度宽度t t为数字计时器为数字计时器显示挡光片经过显示挡光片经过光电门的时间。光电门的时间。2.2.验证的表达式验证的表达式:m m1 1v v1 1+m+m2 2v

8、 v2 2=m=m1 1v v1 1/+m+m2 2v v2 2/xt例析例析.如图如图,在实验室用两端带有竖直挡板在实验室用两端带有竖直挡板C C和和D D的气垫导轨和有固定挡板的的气垫导轨和有固定挡板的质量都是质量都是M M的滑块的滑块A A和和B B做做“探究碰撞中的守恒量探究碰撞中的守恒量”的实验的实验,实验步骤如下实验步骤如下:把两滑块把两滑块A A和和B B紧贴在一起紧贴在一起,在在A A上放质量为上放质量为m m的砝码的砝码,置于导轨上置于导轨上,用电动用电动卡销卡住卡销卡住A A和和B B,在在A A和和B B的固定挡板间放入一轻弹簧的固定挡板间放入一轻弹簧,使弹簧处于水平方向

9、上的使弹簧处于水平方向上的压缩状态压缩状态;按下电钮使电动卡销放开按下电钮使电动卡销放开,同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器时器,当当A A和和B B与固定挡板与固定挡板C C和和D D碰撞时碰撞时,电子计时器自动停表电子计时器自动停表,记下记下A A到达到达C C的运的运动时间动时间t t1 1及及B B到达到达D D的运动时间的运动时间t t2 2;重复几次重复几次,取取t t1 1和和t t2 2的平均值的平均值.(1)(1)在调整气垫导轨时应在调整气垫导轨时应注意注意使气垫导轨水平使气垫导轨水平(2)(2)应测量的数据应测量的数据还有还有滑

10、块滑块A A的左端到挡板的左端到挡板C C的的距离距离x x1 1和滑块和滑块B B的右端到挡板的右端到挡板D D的距离的距离x x2 2 (3)(3)只要关系式只要关系式 成立成立,即可得出碰撞中守恒的量是即可得出碰撞中守恒的量是mvmv的的矢量和矢量和.1212XXmMMtt8 8.某同学把两块大小不同的木块用细线连接某同学把两块大小不同的木块用细线连接,中间夹一被中间夹一被压缩的弹簧压缩的弹簧,如图所示如图所示,将这一系统置于光滑的水平桌面上将这一系统置于光滑的水平桌面上,烧断细线烧断细线,观察木块的运动情况观察木块的运动情况,进行必要的测量进行必要的测量,验证物验证物体间相互作用时动量

11、守恒体间相互作用时动量守恒.(1)(1)该同学还必须有的器材是该同学还必须有的器材是 .(2)(2)需要直接测量的数据需要直接测量的数据是是两木块的质量两木块的质量m m1 1、m m2 2和两木块落地和两木块落地点分别到桌子两侧边缘的水平距离点分别到桌子两侧边缘的水平距离s s1 1、s s2 2。(3)3)用所得数据验证动量守恒的关系式用所得数据验证动量守恒的关系式为为m1s1=m2s2刻度尺、天平刻度尺、天平迹。A A、选用黑暗、无空气的环境：排除环境中光线和氧气的影响、选用黑暗、无空气的环境：排除环境中光线和氧气的影响组成组成DNADNA的脱氧核苷酸如果数量不限，连成长链时排列顺序就是

12、极其多样的，信息容量自然就非常大了。的脱氧核苷酸如果数量不限，连成长链时排列顺序就是极其多样的，信息容量自然就非常大了。核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体遗传、变异和蛋白质合成中基友极其重要的作用。核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体遗传、变异和蛋白质合成中基友极其重要的作用。12、人的生命是有限的，可是，为人民服务是无限的，我要把有限的生命，投入到无限的“为人民服务”之中去。13、凡是脑子里只有人民、没有自己的人，就一定能得到崇高的荣誉和威信。反之，如果脑子里只有个人、没有人民的人，他们迟早会被人民唾弃。14、是光荣的战士，还是可耻的逃兵，那就要看你在困难面前有没有坚定不移的信念了。15、我们是国家的主人，。应该处处为国家着想。