验证动量守恒定律.pptx

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1、第1页/共14页数据处理数据处理 入射球、被碰球都是从同入射球、被碰球都是从同高度开始做平抛运动，高度开始做平抛运动，故它们平抛运动的时间都相同，设为故它们平抛运动的时间都相同，设为t，入射球从斜，入射球从斜槽轨道上某槽轨道上某点由静止释放后，落在点由静止释放后，落在P点，它平抛点，它平抛运动的起点为斜槽轨道的末端，共平抛运动的水平运动的起点为斜槽轨道的末端，共平抛运动的水平位移为位移为OP，水平速度，水平速度v=OP/t，入射球从斜槽轨道，入射球从斜槽轨道上的同一点由静止释放，与被碰球碰撞后分别落在上的同一点由静止释放，与被碰球碰撞后分别落在M、N点，它们的水平速度分别为点，它们的水平速度分

2、别为v1=OM/t，v2=ON/t，如果动量守恒，则应有，如果动量守恒，则应有m1v1=m1v1 +m2v2，亦即，亦即m1OP=m1OM+m2ON，只要证明这个关系正确，只要证明这个关系正确，就验证了机械能守恒。就验证了机械能守恒。第2页/共14页注意事项注意事项 (1)斜槽末端的切线必须水平。斜槽末端的切线必须水平。(2)入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放。释放。(3)入射球质量应大于被碰球的质量。入射球质量应大于被碰球的质量。(4)实验过程中实验桌、斜槽、记录所用自纸的实验过程中实验桌、斜槽、记录所用自纸的位置要始终保持不变。斜槽末端必须水平

3、，检验方位置要始终保持不变。斜槽末端必须水平，检验方法是把小球放在斜槽末端平轨道上任何位置，看其法是把小球放在斜槽末端平轨道上任何位置，看其能否保持静止状态能否保持静止状态第3页/共14页本实验入射小球本实验入射小球m1=15g，被碰小球，被碰小球m2=10g，由实验测得它们在碰撞前后的，由实验测得它们在碰撞前后的st如图如图8所所示，则入射小球碰撞前的动量是示，则入射小球碰撞前的动量是 ，入，入射小球在碰撞后的动量是射小球在碰撞后的动量是 ，被碰小球，被碰小球的动量是的动量是 ，由此得出结论，由此得出结论 。第4页/共14页为为了了验验证证两两小小球球A和和B在在碰碰撞撞中中的的动动量量守守

4、恒恒，采采用用图图9(a)中中所所示示的的装装置置进进行行实实验验图图9(b)为为某某次次碰碰撞撞实实验验得得到到的的在在白白纸纸上上记记录录的的两两小小球球落落点点图图请请根根据据图图9(b)中中的的落落点点位位置置关关系系，分分 析析 这这 次次 实实 验验 中中 存存 在在 的的 一一 个个 问问 题题 是是 ，为为 了了 克克 服服 这这 个个 问问 题题，应应 采采 用用 的的 调调 整整 措措 施施 是是 第5页/共14页如图，斜槽末端水平，小球如图，斜槽末端水平，小球m1从斜槽某一高度由静止滚下，从斜槽某一高度由静止滚下，落到水平面上的落到水平面上的P点，今在槽口末端放一与点，今

5、在槽口末端放一与m1半径相同的半径相同的球球m2(m1m2)，仍让球，仍让球m1从同一斜槽高度滚下，并与球从同一斜槽高度滚下，并与球m1正碰后使两球落地，球正碰后使两球落地，球m1和和m2的落地点分别是的落地点分别是M、N，已知槽口末端在白纸上的投影位置为已知槽口末端在白纸上的投影位置为O点问：点问：(1)若碰撞中动量守恒，应满足的关系式为若碰撞中动量守恒，应满足的关系式为 (2)若若ml=20g，m2=l0g，OP=30cm，试判断动量是，试判断动量是否守恒否守恒第6页/共14页在做在做“碰撞中的动量守恒碰撞中的动量守恒”的实验中，小球的实验中，小球m1从斜槽某一高度由静止滚下，落到水平面从

6、斜槽某一高度由静止滚下，落到水平面上的上的P点，今在槽口末端放一与点，今在槽口末端放一与m1半径相同半径相同的球的球m2(m1m2)，仍让球，仍让球m1从同一斜槽高度从同一斜槽高度滚下，并与球滚下，并与球m1正碰后使两球落地，球正碰后使两球落地，球m1和和m2的落地点分别是的落地点分别是M、N，已知槽口末端在，已知槽口末端在白纸上的投影位置为白纸上的投影位置为O点。根据小球的落点点。根据小球的落点情况，若等式情况，若等式ON=成立，则可证成立，则可证明碰撞中系统的动能守恒。明碰撞中系统的动能守恒。第7页/共14页 用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为

7、mA的钢球的钢球A用细线悬挂于用细线悬挂于O点，质量为点，质量为mB的钢球的钢球B放放在离地面高度为在离地面高度为H的小支柱的小支柱N上，上，O点到点到A球球心的球球心的距离为距离为L，使悬线在，使悬线在A球释放前伸直，且线与竖直线球释放前伸直，且线与竖直线夹角为夹角为，A球释放后摆到最低点时恰与球释放后摆到最低点时恰与B球正碰，球正碰，碰撞后，碰撞后，A球把轻质指示针球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角推移到与竖直线夹角处，处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸的白纸D，保持，保持角度不变，多次重复上述实验，白角度不变，多次重复上述实验，白纸

8、上记录到多个纸上记录到多个B球的落点球的落点 第8页/共14页(1)图中图中s应是应是B球初始位置到球初始位置到 的水平距离的水平距离 (2)为了验证两球碰撞过程动量守恒，应测得的为了验证两球碰撞过程动量守恒，应测得的物理量有：物理量有：。(3)用测得的物理量表示碰撞前后用测得的物理量表示碰撞前后A球、球、B球的动球的动量：量：pA=，pA=，pB=，pB=。第9页/共14页例例4 如图，在实验室用两端带竖直挡板如图，在实验室用两端带竖直挡板C、D的气的气垫导轨和有固定挡板的质量都是垫导轨和有固定挡板的质量都是m0的滑块的滑块A、B做做验证验证“动量守恒定律动量守恒定律”的实验，实验步骤如下：

9、的实验，实验步骤如下：(1)把两滑块把两滑块A、B紧贴在一起，在紧贴在一起，在A上放质量为上放质量为m的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住A和和B，在，在A和和B的固定挡板间放入一弹簧，使弹簧处于水平的固定挡板间放入一弹簧，使弹簧处于水平方向上的压缩状态方向上的压缩状态 (2)按下电钮，使电动卡销放开，同时启动两个按下电钮，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时器，在记录两滑块运动时间的电子计时器，在A与与C或或B与与D碰撞同时，电子计时器自动停表，记下碰撞同时，电子计时器自动停表，记下A至至C运动运动时间时间t1，B至至D运动时间运动时间t2

10、 (3)重复几次，取重复几次，取t1、t2的平均值的平均值 在调整气垫导轨时应注意在调整气垫导轨时应注意 ；应测量的数据还有应测量的数据还有 ；只要关系式只要关系式 成立，即可验证动成立，即可验证动量守恒量守恒第10页/共14页第11页/共14页某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动他设计的装置如图5(a)所示在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片以平衡摩擦力(1)若已测得打点纸带如图5(b)所示，并测得各计数点间距(已标在图示上)A为运动的起点，则应选 段来计算A碰前的速度应选 段来计算A和B碰后的共同速度(以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)(2)已测得小车A的质量m1=0.4 kg，小车B的质量为m2，则碰前两小车的总动量为 kgm/s，碰后两小车的总动量为 kgm/s第12页/共14页第13页/共14页感谢您的观看！第14页/共14页