高中物理 驗證動量守恒定律課件 新人教版選修3.ppt

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高 中 物 理 實 驗,驗證動量守恒定律,實驗裝置如圖所示。質量較大的入射小球從斜槽上滾下來，跟放在斜槽末端質量較小的被碰小球發(fā)生碰撞后，兩球都做平拋運動。由于兩球下落的高度相同，所以它們飛行的時間 相等，如果用小球的飛行時間作為單位，它們飛出的水平距離在數(shù)值上就等于它們的水平速度。因此只要分別測出兩小球的質量m1 m2和不放被碰小球時入射小球飛出的水平距離s1(OP)，以及入射小球和被碰小球碰撞后飛行的水平距離s1(OM)s2(ON),若在實驗誤差允許范圍內(nèi)得到m1s1=m1 s1+ m2 s2,就驗證了兩球碰撞前后總動量守恒。,實驗原理,從實驗原理中你能推測本實驗所需要的實驗的器材嗎？,思考：,實驗器材：,白紙,復寫 紙,重錘,斜槽,圓規(guī),天平,刻度尺,小球,思考：,你怎樣用這些器材作實驗？,動畫演示,實驗步驟：,用天平稱出兩個小球的質量m1和m2. 將斜槽固定在桌邊，使槽末端點切線是水平的，被碰小球放在斜槽前邊. 在地上鋪一張白紙，白紙上鋪一張復寫紙。 在白紙上記下重錘線所指的位置O，它表示碰撞時小球的球心在紙上的垂直投影。 5. 先不放被碰小球，讓入射小球（質量大的）從斜槽上某一高度處由靜止?jié)L下，重復10次，用盡可能小的圓把所有的小球落點圈在里面，圓心P就是小球落點的平均位置。,實驗步驟：,6.把被碰小球放在斜槽前端邊緣處，讓入射小球從原來的高度滾下，使它們發(fā)生碰撞。重復試驗10次.用同樣的方法標出碰撞后入射小球的落點的平均位置M和被碰小球的落點的平均位置N. 7.線段ON的長度是被碰小球飛出的水平距離；同樣的道理，OM是碰撞后小球m1飛行的距離，OP則是不發(fā)生碰撞時 m1飛行的距離。 8.用刻度尺量出線段OM、OP、0N的長度，把兩球的質量和速度分別代入方程左、右兩側，就可以驗證動量守恒是不是成立。,動畫演示,1.斜槽末端切線水平,。 2.入射小球質量應大于被碰小球的質量。 3.入射小球每次從同一位置由靜止開始滾下。可在斜槽適當高度處固定一擋板，使小球靠著擋板，然后釋放小球。 4.實驗過程中實驗桌，斜槽，白紙的位置始終保持不變。,注意事項,5.小球飛出的水平距離從斜槽的末端點在紙上的豎直投影點O算起。 6. 為減小偶然誤差，要采用多次測量取平均值的方法：讓A與B重復碰撞10次，用盡可能小的圓將這10次落點圈在里面，圓心就是小球落點的平均位置。 7.我們采用各球的水平射程代替各球的速度，一定要記錄清楚各線段代表的是哪個時刻的速度。,注意事項,實驗驗證：,m1 OP = m1OM + m 2 ON,?,( OP = v1t (1) OM = v1t (2) ON = v2t (3) 如果實驗測得的m1、m2、OP、OM、ON滿足以下關系 (4) 在把式(1)、(2)、(3)代入(4)并消去 t 后即可看到 m1v1=m1v1t+m2v2 這樣就驗證了動量守恒定律。）,m1 OP = m1OM + m 2 ON,實戰(zhàn)練習：,導學教程71頁 范例引路,典例2,典例1,