1、1.4 实验：验证动量守恒定律横州市百合中学韦衍虎18276143537问题导入 如果一个系统不受外力或受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变。这就是动量守恒定律。本节课我们通过实验验证动量守恒定律。一、实验思路系统不受外力所受外力的矢量和为0动量守恒的条件内远大于外力实验中那些物体组成了要研究的系统？如何创造实验条件，使系统所受外力的矢量和近似为0？需要测量哪些物理量？问题一维碰撞质量、速度二、物理量的测量速度的测量质量的测量三、数据分析2v1v1m2m碰碰 前前2v1v1m2m碰碰 后后m1v1+m2v2=m1v1+m2v2 选取质量不同的两个物体进行碰撞，测出物体的质量和碰撞前后的
2、速度，分别计算出两物体碰撞前后的总动量，并检验碰撞前后总动量的关系是否满足动量守恒定律，即参考案例1研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒利用气垫导轨来减小摩擦力。利用光电计时器测量滑块碰撞前后的速度。通过在滑块上添加已知质量的物块来改变碰撞物体的质量。本实验可以研究以下几种情况：碰撞后分开碰撞后连成一体分裂为两部分向相反方向运动思考 气垫导轨是否需要调成水平？要调节气垫导轨，使物块在导轨上能做匀速直线运动。参考案例2研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒 使入射小球从斜槽不同高度处滚下，测出两球的质量以及它们每次碰撞前后的速度，就可以验证动量守恒定律。本实验设计思想巧妙之处在于用长度测量代替速度测量。
3、两个小球碰撞前后瞬间的速度方向都是水平的，因此，两球碰撞前后的速度，可以利用平抛运动的知识求出。怎样测量两球碰撞前后瞬间的速度呢?课堂练习例1：某物理兴趣小组采用图甲所示气垫导轨装置，来验证滑块碰撞过程中的动量守恒定律，其主要实验步骤如下。（1）用天平测得滑块A、B（均包括档光片）的质量分别为m1、m2，用游标卡尺测得档光片的宽度均为d。某次用游标卡尺测量档光片的宽度时，示数如图乙所示，读数d=_mm。5.25 (2）充气后，调节气垫导轨下面的旋钮，导轨左侧放一个滑块并向右轻推一下，滑块通过两个光电门时，挡光时间分别为0.04s、0.03s，则应使导轨右端_（填“调高”或“调低”），直至滑块在
4、导轨上运动，通过两个光电门时_，说明气垫导轨已经调节水平。课堂练习调高时间相等课堂练习 （3）滑块B放在两个光电门之间，将滑块A向左挤压导轨架上的弹簧后再释放，滑块A已知向右运动，与光电门1相连的计时器的示数只有一个，为t1，与光电门2相连的计时器的示数有两个，先后t2、t3。（4）在实验误差允许范围内，若表达式_（用测得的物理量表示）成立，说明滑块A、B碰撞过程中动量守恒；若表达式_（仅用t1、t2和t3表示）成立，说明滑块A、B碰撞过程中机械能守恒和动量守恒。223111tmtmtm231t1t1t1课堂练习例2：在验证动量守恒定律实验中，实验装置如图所示，a、b是两个半径相等的小球，按照
5、以下步骤进行操作：在平木板表面钉上白纸和复写纸，并将该平木板竖直立于紧靠槽口处，将小球a从斜槽轨道上固定点处由静止释放，撞到平木板并在白纸上留下痕迹O；将平木板水平向右移动一定距离并固定，再将小球a从固定点处由静止释放，撞到平木板上得到痕迹B；把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从固定点处由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在平木板上得到痕迹A和C。(1)若碰撞过程中没有机械能损失，为了保证在碰撞过程中a球不反弹，a、b两球的质量m1、m2间的关系是m1_m2(选填“”“”或“”)。(2)为完成本实验，必须测量的物理量有_。A小球a开始释放的高度hB平木板水平向右移动的距离lCa球和b球的质量m1、m2DO点到A、B、C三点的距离y1、y2、y3(3)在实验误差允许的范围内，若动量守恒，其关系式应为_。C、D
