高考物理一轮复习 第1讲 动量守恒定律 实验：验证动量守恒定律课件 新课标选修35.ppt

1.动量(1)定义：物体的质量与速度的乘积．(2)表达式：p＝mv单位：kg·m/s.(3)动量的性质①矢量性：方向与瞬时速度方向相同．②瞬时性：动量是描述物体运动状态的量是针对某一时刻而言的．③相对性：大小与参考系的选取有关通常情况是指相对地面的动量．(4)动量、动能、动量的变化量的比较2.动量守恒定律(1)守恒条件①理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零则系统动量守恒．②近似守恒：系统受到的合力不为零但当内力远大于外力时系统的动量可近似看成守恒．③分方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时系统在该方向上动量守恒．(2)三种常见表达式①p＝p′(系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′)．实际应用时的三种常见形式：a．m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′(适用于作用前后都运动的两个物体组成的系统)．b．0＝m1v1′＋m2v2′(适用于原来静止的两个物体组成的系统比如爆炸、反冲等两者速率及位移大小与各自质量成反比)．c．m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v(适用于两物体作用后结合为一体或具有相同速度的情况完全非弹性碰撞)．②Δp＝0(系统总动量不变)．③Δp1＝－Δp2(相互作用的两物体组成的系统两物体动量增量大小相等、方向相反)．1.碰撞问题碰撞的种类及特点2.爆炸现象(1)动量守恒：由于爆炸是在极短的时间内完成的爆炸物体间的相互作用力远远大于受到的外力所以在爆炸过程中系统的总动量守恒．(2)动能增加：在爆炸过程中由于有其他形式的能量(如化学能)转化为动能所以爆炸后系统的总动能增加．(3)位置不变：爆炸和碰撞的时间极短因而作用过程中物体产生的位移很小一般可忽略不计可以认为爆炸或碰撞后仍然从爆炸或碰撞前的位置以新的动量开始运动．3．反冲运动(1)反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果．(2)反冲运动的过程中如果合外力为零或外力的作用远小于物体间的相互作用力可利用动量守恒定律来处理．●特别提醒碰撞现象满足的规律(1)动量守恒定律．(2)机械能不增加．(3)速度要合理．①若碰前两物体同向运动则应有v后>v前碰后原来在前的物体速度一定增大若碰后两物体同向运动则应有v前′≥v后′.②碰前两物体相向运动碰后两物体的运动方向不可能都不改变.1.实验原理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．2．实验器材方案一：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、橡皮泥等．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、小球(两个)、天平、复写纸、白纸等．3．实验步骤方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验(如图1－1－1所示)(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(如图1－1－2所示)(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(如图1－1－3所示)(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．方案四：利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律(如图1－1－4所示)(1)用天平测出两小球的质量并选定质量大的小球为入射小球．(2)按照图1－1－4所示安装实验装置．调整固定斜槽使斜槽底端水平．(3)白纸在下复写纸在上且在适当位置铺放好．记下重垂线所指的位置O.(4)不放被撞小球每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下重复10次．用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面．圆心P就是小球落点的平均位置．(5)把被撞小球放在斜槽末端每次让入射小球从斜槽同一高度自由滚下使它们发生碰撞重复实验10次．用步骤4的方法标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N.如图1－1－5所示．注