科學驗證：動量守恒定律 課件-2023-2024學年高二上學期物理魯科版（2019）選擇性必修第一冊

第一章動量及其守恒定律3.科學驗證：動量守恒定律教學目標CONTENT010203知道驗證動量守恒定律實驗的注意事項知道驗證過程中需要測量的物理量及其測量方法知道驗證動量守恒定律的實驗方法有哪些動量守恒定律是自然界的普遍規(guī)律。前面我們通過氣墊導軌實驗研究了動量守恒定律，下面我們再通過小球的碰撞實驗來驗證動量守恒定律。新課引入實驗探究（1）驗證動量守恒定律；（2）體會將不易測量的物理量轉(zhuǎn)換為易測量的物理量的

實驗設(shè)計思想。斜槽軌道、半徑相等的鋼球和玻璃球、白紙、復寫紙、小鉛錘、天平、毫米刻度尺、圓規(guī)目的器材

實驗原理與設(shè)計平拋運動：x=vt，每個小球平拋高度相同，t相同，只要測出平拋的水平距離就能表示小球速度。AB實驗步驟

（3）在地面上鋪一張白紙，白紙上鋪放復寫紙。（4）在白紙上記下重垂線所指的位置O，它表示入射小球碰前的位置。（5）先不放被碰小球，讓入射小球從斜槽上同一高度處滾下，重復10次，用圓規(guī)畫盡可能小的圓把所有的小球落點圈在里面。圓心就是入射小球無碰撞時的落地點P。AB（6）把被碰小球放在軌道末端，讓入射小球從同一高度滾下，使它們發(fā)生正碰,重復10次，按照步驟（5）的方法找出入射小球落點的平均位置M和被碰小球落點的平均位置N。PMNOm1m2

模擬驗證動量守恒定律交流與討論1.碰撞前后球A、球B的動量是怎樣變化的?從中可得出什么結(jié)論?2.分析該實驗中實驗誤差的主要來源，并提出減小實驗誤差的方法。3.除氣墊導軌和小球碰撞實驗外，你還能想到其他實驗方案嗎?1.碰撞前后球A的動量增加，球B的動量減少，從中可以看出AB系統(tǒng)總動量不變。2.小球是否從同一高度釋放、斜槽末端是否水平、測量誤差等。3.利用彈簧和物塊。例.如圖所示,用碰撞實驗器可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。-10-(1)實驗中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通過僅測量

(填選項前的符號),間接地解決這個問題。

A.小球開始釋放高度hB.小球拋出點距地面的高度HC.小球做平拋運動的射程典例精析C(2)圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影,實驗時先讓入射球m1多次從斜軌上Q位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程OP,然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球m1從斜軌上Q位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復。接下來要完成的必要步驟是

。(填選項前的符號)

A.用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2B.測量小球m1開始釋放高度hC.測量拋出點距地面的高度HD.分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、NE.測量平拋射程OM、ON(3)若兩球相碰前后的動量守恒,其表達式可表示為

(用(2)中測量的量表示);

若碰撞是彈性碰撞,那么還應滿足的表達式為

(用(2)中測量的量表示)。

ADE

一、實驗思路二、物理量的測量、數(shù)據(jù)分析三、實驗方案課堂小結(jié)1.(多選)在驗證動量守恒實驗時，實驗條件是(

)A．斜槽軌道必須是光滑的B．斜槽軌道末端的切線是水平的C．入射球每一次都要從同一高度由靜止?jié)L下D．碰撞的瞬間，入射球和被碰球的球心連線與軌道末端的切線平行BCD跟蹤練習2.某同學設(shè)計如圖甲所示的裝置，通過半徑相同的A、B

兩球碰撞來探究碰撞過程中的不變量。(1)碰撞后B

球的水平射程是_____cm。65.0(2)(多選)在以下四個選項中，本次實驗必須進行的測量是()A.水平槽上未放B

球時，A

球落點位置到O

點的距離B.A

球與

B

球碰撞后，A、B

兩球落點位置到O

點的距離C.A、B

兩球的質(zhì)量D.G

點相對于水平槽面的高度ABC3.某同學在做“驗證動量守恒定律”的實驗中，實驗室具備的實驗器材有：斜槽軌道，兩個大小相等、質(zhì)量不同的小鋼球A、B，刻度尺，白紙，圓規(guī)，重垂線一條。實驗裝置及實驗中小球運動軌跡及落點平均位置如圖甲所示。(1)對于實驗中注意事項、測量器材和需測量的物理量，下列說法中正確的是___.

A.實驗前軌道的調(diào)節(jié)應注意使槽的末端的切線水平B.實驗中要保證每次

A球從同一高處由靜止釋放C.實驗中還缺少的測量器材有復寫紙和秒表D.實驗中需測量的物理量只有線段OP、OM和

ON的長度AB（2）實驗中若小球A的質(zhì)量為m1，小球B的質(zhì)量為m2，當

m1>m2

時，實驗中記下了

O、M、P、N四個位置，若滿足__________________________________（用m1、m2、OM、OP、ON表示），則說明碰撞中動量守恒。

m1·OP=m1·OM+m