高三物理一轮复习实验验证动量守恒定律课件
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连在小车的后面，在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥． 3．实验：接通电源，让小车A运动，小车B静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥
中，把两小车连接成一体运动． 4．测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间由v＝算出速度． 5．改变条件：改变碰撞条件、重复实验． 6．验证：一维碰撞中的动量守恒
(3)若利用长木板进行实验，可在长木板下垫一小木片用以平衡摩擦力． (4)若利用斜槽进行实验，入射球质量应大于被碰球质量，且入射球每次都必 须从斜槽轨道同一位置由静止释放． 3．探究结论：寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变．
【例1】 如图1－2－2所示为实验室 中验证动量守恒的实
验装置示意图．
方案四： 碰撞前后的速度测量是实验中误差的主要来 源，若采用下列实验方法可避免速度的测 量．如图1－2－1所示，将质量分别为m1和m2 的两小球发生正碰，若碰前m1运动，m2静止， 且 m1>m2 ， 根 据 动 量 守 恒 定 律 应 有 ： m1v1 ＝ m1v′1＋m2v′2.
因小球从斜槽末端飞出后做平抛运动，由平抛运动的知识可知，小球下落高 度相同，则飞行时间相同，若用飞行时间作时间单位，则水平速度大小就等 于小球飞出的水平距离，则动量守恒时应有：
方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验 1．测质量：用天平测出滑块质量． 2．安装：正确安装好气垫导轨． 3．实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前
后的速度(①改变滑块的质量．②改变滑块的初速度大小和方向)． 4．验证：一维碰撞中的动量守恒．
方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验 1．测质量：用天平测出两小球的质量m1、m2. 2．安装：把两个等大小球用等长悬线悬挂起来． 3．实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰． 4．测速度：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小球的速度，
(1)若入射小球质量为m1，半径为 r1；被碰小球质
量为m2，半径为r2，则( )
(2)为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是 ________．(填下列对应的字母)
A．直尺 E．秒表
B．游标卡尺
C．天平
D．弹簧秤
解(析3：)设(1)入两小射球小要选球等的大的质，量且入为射m小1球，的被质量碰应小大些球，的故选质C.量为m2，P (为2)该碰实前验必入须射测出小两球球平落抛点的水的平平位均移和位质置量，，故则必须关用系到直式尺(和用天m平1，、m2
中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产
生
误
差
的
原
因
是
解答：(1)要测量B的速度必须要先测出B的位移和发生该
位移所用时间，故还应测量的物理量为B的右端至D板的
距离L2.
(2)因为碰撞之前两物体都静止即总动量为零，所以要得
出 守 恒 的 量 是 mv 的 矢 量 和 ， 需 得 到 的 关 系
形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的 运动可视为没有摩
擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及 滑块A和B来探究碰撞中
的不变量，实验装置如图1－2－3所示(弹簧的长度
a．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB b．调整气垫导轨，使导轨处于水平 c．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁 定，静止地放置在气垫导轨上 d．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1 e．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动 时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡
(2)采取多次测量求平均值的方法减小偶然误差．
1．前提条件：碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”．
2．方案提醒：(1)若利用气垫导轨进行实验，调整气垫导轨时，注意利用水 平仪确保导轨水平．
(2)若利用摆球进行实验，两小球静放时球心应在同一水平线上，且刚好
接触，摆线竖直，将小球拉起后，两条摆线应在同一竖直面内．
测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度． 5．改变条件：改变碰撞条件，重复实验． 6．验证：一维碰撞中的动量守恒．
方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验 1．测质量：用天平测出两小车的质量． 2．安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，
因两球平抛起点相同，不用测小球直径，故用不到B.
(及3)因图平中抛落字地母时间表相示同)，_可__用_水_平__位_移__代_替_速__度_，_成故关立系，式为即表示碰撞中 动量守恒．
答案：(1)C (2)AC (3)
【例2】 气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用 气泵使带孔的导轨与滑块之间
1．系统误差：主要来源于装置本身是否符合要求，即：
(1)碰撞是否为一维碰撞．
(2)实验是否满足动量守恒的条件：如气垫导轨是否水平，两球是否等大，长木板实
验是否平衡掉摩擦力．
2．偶然误差：主要来源于质量m和速度v的测量．
3．改进措施：(1)设计方案时应保证碰撞为一维碰撞，且尽量满足动量守恒的条件．
(1) 实 验 中 还 应 测 量 的 物 理 量 是
______________________________________________ __________________________；
(2)利用上述测量的实验数据，得出关系式________
成立，即可得出碰撞中守恒的量mv的矢量和，上式
第2讲 实验 验证动量守Hale Waihona Puke Baidu定律
1．验证一维碰撞中的动量守恒． 2．探究一维弹性碰撞的特点．
在一维碰撞中，测出物体的质量m和碰撞前后物体的速度v、v′，找出碰撞前的 动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前后动量是否守 恒．
方案一：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、 胶布、撞针、橡皮泥． 方案二：带细线的摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等． 方案三：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥． 方案四：斜槽、大小相等质量不同的小铜球两个、重垂线一条、白纸、复写纸、天平、 刻度尺、圆规、三角板．
式
点击此.给处验进证入带来作误业差手的册原因有测量时间、
距离等存在误差，由于阻力、气垫导轨不水平等造成误
中，把两小车连接成一体运动． 4．测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间由v＝算出速度． 5．改变条件：改变碰撞条件、重复实验． 6．验证：一维碰撞中的动量守恒
(3)若利用长木板进行实验，可在长木板下垫一小木片用以平衡摩擦力． (4)若利用斜槽进行实验，入射球质量应大于被碰球质量，且入射球每次都必 须从斜槽轨道同一位置由静止释放． 3．探究结论：寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变．
【例1】 如图1－2－2所示为实验室 中验证动量守恒的实
验装置示意图．
方案四： 碰撞前后的速度测量是实验中误差的主要来 源，若采用下列实验方法可避免速度的测 量．如图1－2－1所示，将质量分别为m1和m2 的两小球发生正碰，若碰前m1运动，m2静止， 且 m1>m2 ， 根 据 动 量 守 恒 定 律 应 有 ： m1v1 ＝ m1v′1＋m2v′2.
因小球从斜槽末端飞出后做平抛运动，由平抛运动的知识可知，小球下落高 度相同，则飞行时间相同，若用飞行时间作时间单位，则水平速度大小就等 于小球飞出的水平距离，则动量守恒时应有：
方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验 1．测质量：用天平测出滑块质量． 2．安装：正确安装好气垫导轨． 3．实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前
后的速度(①改变滑块的质量．②改变滑块的初速度大小和方向)． 4．验证：一维碰撞中的动量守恒．
方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验 1．测质量：用天平测出两小球的质量m1、m2. 2．安装：把两个等大小球用等长悬线悬挂起来． 3．实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰． 4．测速度：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小球的速度，
(1)若入射小球质量为m1，半径为 r1；被碰小球质
量为m2，半径为r2，则( )
(2)为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是 ________．(填下列对应的字母)
A．直尺 E．秒表
B．游标卡尺
C．天平
D．弹簧秤
解(析3：)设(1)入两小射球小要选球等的大的质，量且入为射m小1球，的被质量碰应小大些球，的故选质C.量为m2，P (为2)该碰实前验必入须射测出小两球球平落抛点的水的平平位均移和位质置量，，故则必须关用系到直式尺(和用天m平1，、m2
中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产
生
误
差
的
原
因
是
解答：(1)要测量B的速度必须要先测出B的位移和发生该
位移所用时间，故还应测量的物理量为B的右端至D板的
距离L2.
(2)因为碰撞之前两物体都静止即总动量为零，所以要得
出 守 恒 的 量 是 mv 的 矢 量 和 ， 需 得 到 的 关 系
形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的 运动可视为没有摩
擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及 滑块A和B来探究碰撞中
的不变量，实验装置如图1－2－3所示(弹簧的长度
a．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB b．调整气垫导轨，使导轨处于水平 c．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁 定，静止地放置在气垫导轨上 d．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1 e．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动 时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡
(2)采取多次测量求平均值的方法减小偶然误差．
1．前提条件：碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”．
2．方案提醒：(1)若利用气垫导轨进行实验，调整气垫导轨时，注意利用水 平仪确保导轨水平．
(2)若利用摆球进行实验，两小球静放时球心应在同一水平线上，且刚好
接触，摆线竖直，将小球拉起后，两条摆线应在同一竖直面内．
测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度． 5．改变条件：改变碰撞条件，重复实验． 6．验证：一维碰撞中的动量守恒．
方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验 1．测质量：用天平测出两小车的质量． 2．安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，
因两球平抛起点相同，不用测小球直径，故用不到B.
(及3)因图平中抛落字地母时间表相示同)，_可__用_水_平__位_移__代_替_速__度_，_成故关立系，式为即表示碰撞中 动量守恒．
答案：(1)C (2)AC (3)
【例2】 气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用 气泵使带孔的导轨与滑块之间
1．系统误差：主要来源于装置本身是否符合要求，即：
(1)碰撞是否为一维碰撞．
(2)实验是否满足动量守恒的条件：如气垫导轨是否水平，两球是否等大，长木板实
验是否平衡掉摩擦力．
2．偶然误差：主要来源于质量m和速度v的测量．
3．改进措施：(1)设计方案时应保证碰撞为一维碰撞，且尽量满足动量守恒的条件．
(1) 实 验 中 还 应 测 量 的 物 理 量 是
______________________________________________ __________________________；
(2)利用上述测量的实验数据，得出关系式________
成立，即可得出碰撞中守恒的量mv的矢量和，上式
第2讲 实验 验证动量守Hale Waihona Puke Baidu定律
1．验证一维碰撞中的动量守恒． 2．探究一维弹性碰撞的特点．
在一维碰撞中，测出物体的质量m和碰撞前后物体的速度v、v′，找出碰撞前的 动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前后动量是否守 恒．
方案一：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、 胶布、撞针、橡皮泥． 方案二：带细线的摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等． 方案三：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥． 方案四：斜槽、大小相等质量不同的小铜球两个、重垂线一条、白纸、复写纸、天平、 刻度尺、圆规、三角板．
式
点击此.给处验进证入带来作误业差手的册原因有测量时间、
距离等存在误差，由于阻力、气垫导轨不水平等造成误