人教版高中物理《動(dòng)量守恒定律》課件1

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實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律自主閱讀自我檢測一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒。二、實(shí)驗(yàn)原理在一維碰撞(碰撞前后物體都在同一直線上運(yùn)動(dòng))的情況下,令兩個(gè)物體的質(zhì)量分別為m1、m2,碰撞前的速度分別為v1、v2,碰撞后的速度分別為v1'、v2',如果速度的方向與設(shè)定的坐標(biāo)軸的正方向一致,取正值,反之則取負(fù)值。測出m1、m2,v1、v2,v1'、v2',若m1v1+m2v2=

,那么碰撞中動(dòng)量守恒。

m1v1'+m2v2'

自主閱讀自我檢測三、參考案例1

研究氣墊導(dǎo)軌上滑塊碰撞時(shí)的動(dòng)量守恒1.實(shí)驗(yàn)中物理量的測量(1)質(zhì)量的測量:用

測量質(zhì)量。

(2)速度的測量:利用公式v=,式中Δx為滑塊(擋光片)的寬度,Δt為計(jì)時(shí)器顯示的滑塊(擋光片)經(jīng)過光電門所對(duì)應(yīng)的時(shí)間。(3)利用在滑塊上

的方法改變碰撞物體的質(zhì)量。

天平

增加重物自主閱讀自我檢測2.實(shí)驗(yàn)方法

(1)用細(xì)線將彈簧片壓縮,放置于兩個(gè)滑塊之間,并使它們靜止,然后燒斷細(xì)線,彈簧片彈開后落下,兩個(gè)滑塊隨即向相反方向運(yùn)動(dòng)(圖甲)。(2)在兩滑塊相碰的端面上裝上彈性碰撞架(圖乙),可以得到能量損失很小的碰撞。(3)在兩個(gè)滑塊的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥,碰撞時(shí)撞針插入橡皮泥中,把兩個(gè)滑塊連成一體運(yùn)動(dòng)(圖丙),這樣可以得到能量損失很大的碰撞。自主閱讀自我檢測【實(shí)驗(yàn)器材】氣墊導(dǎo)軌(含氣泵)、光電計(jì)時(shí)器、滑塊(帶擋光板、兩個(gè))、彈簧片(或彈簧)、細(xì)繩、彈性碰撞架、撞針、橡皮泥?！緦?shí)驗(yàn)步驟】(1)用

測出兩滑塊的質(zhì)量,用___________

測出滑塊上擋光片的寬度。

(2)安裝好氣墊導(dǎo)軌,調(diào)節(jié)導(dǎo)軌下面的調(diào)節(jié)旋鈕,直到水平儀中的氣泡位于

,此時(shí)導(dǎo)軌水平。

(3)接通氣泵的電源,向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣。(4)(按照實(shí)驗(yàn)方案(2))把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間,使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮筋后釋放滑塊1。(5)記錄滑塊1通過光電門的時(shí)間t1,碰后滑塊1和滑塊2依次通過光電門的時(shí)間t1'、t2。天平

毫米刻度尺中央自主閱讀自我檢測【數(shù)據(jù)處理】結(jié)論:

。

【注意事項(xiàng)】(1)氣墊導(dǎo)軌是一種精度較高的現(xiàn)代化儀器,切忌振動(dòng)、重壓,嚴(yán)防碰傷和劃傷,絕對(duì)禁止在不通氣的情況下將滑塊在軌面上滑動(dòng)。(2)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)要利用水平儀確保導(dǎo)軌

。

碰撞前兩滑塊的動(dòng)量之和等于碰撞后兩滑塊的動(dòng)量之和水平自主閱讀自我檢測四、參考案例2

研究斜槽末端小球碰撞時(shí)的動(dòng)量守恒[實(shí)驗(yàn)中物理量的測量]如圖所示,質(zhì)量較大的小球從斜槽上固定位置滾下來,跟放在斜槽末端的另一質(zhì)量較小的球發(fā)生碰撞后都做

運(yùn)動(dòng)。由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)可知,各小球落地的

相等。這樣如果用小球的飛行時(shí)間作時(shí)間單位,那么小球飛出的

在數(shù)值上就等于它的水平速度。因此,只要分別測出兩小球的質(zhì)量m1、m2和不放被碰小球時(shí)入射小球在空中飛出的水平距離OP,以及入射小球與被小球碰撞后在空中飛出的水平距離OM和ON,若在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)m1OP=

,就驗(yàn)證了小球組成的系統(tǒng)碰撞前后總動(dòng)量守恒。

平拋時(shí)間水平距離m1OM+m2ON自主閱讀自我檢測【實(shí)驗(yàn)器材】斜槽、鉛垂線、大小相等而質(zhì)量不等的小球兩個(gè)、白紙、復(fù)寫紙、刻度尺、圓規(guī)、三角板、天平?！緦?shí)驗(yàn)步驟】(1)用

測出兩小球的質(zhì)量,并選定質(zhì)量大的小球?yàn)槿肷湫∏颉?/p>

(2)按照?qǐng)D所示,安裝實(shí)驗(yàn)裝置。調(diào)整固定斜槽,應(yīng)使斜槽末端

,即在水平槽上放置小球,小球能夠保持靜止,說明槽口末端水平。

(3)在水平地面上適當(dāng)位置鋪放白紙,在白紙上鋪放復(fù)寫紙,記下

所指的位置O。

(4)不放被碰小球,讓入射小球從斜槽上某固定高度滾下,重復(fù)10次。用盡可能小的

把所有的小球落點(diǎn)圈在里面,_______

P就是小球落點(diǎn)的平均位置。

天平水平鉛垂線圓圓心自主閱讀自我檢測(5)把被碰小球放在斜槽末端,讓入射小球從

高度滾下,使它們發(fā)生碰撞,重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次。用步驟(4)的方法,標(biāo)出碰后入射小球落點(diǎn)的平均位置M和被碰小球的落點(diǎn)的平均位置N。如圖所示。

(6)連接ON,測量線段OP、OM、ON的長度。將測量數(shù)據(jù)填入表中。同一自主閱讀自我檢測【數(shù)據(jù)處理】記錄分析結(jié)論:

。

【注意事項(xiàng)】(1)斜槽末端點(diǎn)的切線要水平。(2)入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量。(3)每次入射小球在斜槽上同一高度自由滾下。(4)白紙鋪好后不能移動(dòng)。碰撞前兩小球的動(dòng)量之和等于碰撞后兩小球的動(dòng)量之和自主閱讀自我檢測正誤判斷1.氣墊導(dǎo)軌使用前須調(diào)節(jié)到水平狀態(tài)。(

)2.在氣墊導(dǎo)軌上放滑塊前,須先給導(dǎo)軌通壓縮空氣。(

)3.滑塊通過光電門時(shí)的速度大小等于擋光片的寬度與擋光時(shí)間的比。(

)4.利用斜槽驗(yàn)證動(dòng)量守恒時(shí),斜槽末端不需要調(diào)整到水平。(

)√√√×解析:只有斜槽末端水平,才能保證小球碰前或碰后做平拋運(yùn)動(dòng),進(jìn)而用水平射程替代速度。自主閱讀自我檢測5.利用斜槽驗(yàn)證動(dòng)量守恒時(shí),入射小球的質(zhì)量可以小于被碰小球的質(zhì)量。(

)6.利用斜槽驗(yàn)證動(dòng)量守恒時(shí),兩小球碰后的速度大小可以用它們做平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離替代。(

)×解析:為保證入射小球碰后不反彈,其質(zhì)量須大于被碰小球的質(zhì)量?！虇栴}一問題二當(dāng)堂檢測實(shí)驗(yàn)原理與操作典例剖析例題1某同學(xué)用如圖所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證碰撞過程中的動(dòng)量守恒,圖中PQ是斜槽,QR為水平槽。實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡。重復(fù)上述操作10次,得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置G由靜止開始滾下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡,重復(fù)這種操作10次。圖中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn),B球落點(diǎn)痕跡如圖所示,其中刻度尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面,刻度尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊。問題一問題二當(dāng)堂檢測(1)碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為

cm。

(2)在以下選項(xiàng)中,本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測量是

。

A.水平槽上未放B球時(shí),A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離B.A球與B球碰撞后,A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離C.A球與B球的質(zhì)量D.G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度第一章4實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)第一章4實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測解析:(1)本題利用了高度相同、小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,在比例式中,可以用位移代替速度,即變難測物理量為易測物理量,圍繞10個(gè)落點(diǎn)所在的范圍作最小的圓,其圓心即為平均落點(diǎn),xB=64.8

cm。(2)還應(yīng)測出未放B球時(shí),A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離,A球和B球碰后,A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離及A、B兩球的質(zhì)量。答案:(1)64.8

(2)ABC第一章4實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)第一章4實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測數(shù)據(jù)處理與誤差分析典例剖析例題2某同學(xué)運(yùn)用以下實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)了一個(gè)碰撞實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、低壓交流電源(頻率為50Hz)、紙帶、表面光滑的長木板、帶撞針的小車A、帶橡皮泥的小車B、天平。該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下:A.用天平測出小車A的質(zhì)量為mA=0.4kg,小車B的質(zhì)量為mB=0.2kgB.更換紙帶重復(fù)操作三次C.小車A靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器放置,在車后固定紙帶,把小車B放在長木板中間D.把長木板平放在桌面上,在一端固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,連接電源E.接通電源,并給小車A一定的初速度vA第一章4實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)第一章4實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測(1)請(qǐng)將以上步驟按操作的先后順序排列出來

。

(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶中,比較理想的一條如圖所示,根據(jù)這些數(shù)據(jù)完成下表。(3)根據(jù)以上數(shù)據(jù)得到的結(jié)論:

。

第一章4實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)第一章4實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測解析:(1)按照先安裝,后實(shí)驗(yàn),最后重復(fù)的順序,該同學(xué)正確的實(shí)驗(yàn)步驟為ADCEB。(2)碰撞前后均為勻速直線運(yùn)動(dòng),由紙帶上的點(diǎn)跡分布求出速度。碰后小車A、B合為一體,求出AB整體的共同速度。注意打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50

Hz,打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02

s,通過計(jì)算得下表。(3)根據(jù)數(shù)據(jù)分析知碰撞前后兩車的總動(dòng)量不變。答案:(1)ADCEB

(2)見解析

(3)碰撞前后兩車的總動(dòng)量不變

第一章4實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)第一章4實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測1.利用氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)時(shí),不需要測量的物理量是(

)A.滑塊的質(zhì)量

B.擋光時(shí)間C.擋光片的寬度 D.滑塊移動(dòng)的距離答案:D

解析:根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知,滑塊的質(zhì)量、擋光時(shí)間、擋光片的寬度都是需要測量的物理量,其中滑塊的質(zhì)量用天平測量,擋光時(shí)間用光電計(jì)時(shí)器測量,擋光片的寬度可事先用刻度尺測量。只有移動(dòng)的距離不需要測量,故選項(xiàng)D正確。第一章4實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)第一章4實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測2.氣墊導(dǎo)軌工作時(shí)能夠通過噴出的氣體使滑塊懸浮從而基本消除掉摩擦力的影響,因此成為重要的實(shí)驗(yàn)器材,氣墊導(dǎo)軌和光電門、數(shù)字毫秒計(jì)配合使用能完成許多實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)提供以下實(shí)驗(yàn)器材:第一章4實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)第一章4實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測利用以上實(shí)驗(yàn)器材可以完成“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。為完成此實(shí)驗(yàn),某同學(xué)將實(shí)驗(yàn)原理設(shè)定為:m1v0=(m1+m2)v。(1)針對(duì)此原理,應(yīng)選擇的器材為

(填寫器材編號(hào))。

(2)在所選的器材中,

(填寫器材編號(hào))器材對(duì)應(yīng)原理中的m1。

解析:(1)題給原理說明碰撞前只有一個(gè)滑塊運(yùn)動(dòng),碰撞后兩滑塊結(jié)合為一體,所以需要ABC。(2)碰前運(yùn)動(dòng)的滑塊需要測其速度,所以應(yīng)選帶遮光板的B作為m1。答案:(1)ABC

(2)B第一章4實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)第一章4實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測3.下圖為氣墊導(dǎo)軌上兩個(gè)滑塊A、B相互作用后運(yùn)動(dòng)過程的頻閃照片,頻閃的頻率為10Hz。開始兩個(gè)滑塊靜止,它們之間有一根被壓縮的輕彈簧,滑塊用細(xì)繩連接,細(xì)繩燒斷后,兩個(gè)滑塊向相反方向運(yùn)動(dòng)。已知滑塊

A、B的質(zhì)量分別為200g、300g,根據(jù)照片記錄的信息,可知細(xì)繩燒斷后,A