第3课实验验证动量守恒定律

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1、第二单元实验与探究第3课实验：验证动量守恒定律*•«£«［实验探究—、实验目的验证碰撞中的动量守恒.二、实验原理在一维碰撞中，测出相碰的两物体的质量mi和in?及碰撞前、后物体的速度Vi、V2及Vi'、V2‘，找出碰撞前的动量p=miVi+m2v2及碰撞后的动量p，=miVi'+m2v2,看碰撞前、后动量是否守恒.三、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.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

2、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球两个、重垂线一条、白方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验.纸.复写纸、天平、刻度尺、规、三角板.U!实验步骤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［⑴改变滑块的质量；（2）改变滑块的初速度大小和方向］.1.测质量：用天平测出两小球的质量m〔、m2.2.安装：把两个大小相等的小球用等长悬线悬挂起来.4・验证：维碰撞中的动量寸恒•方案二：利

3、用等长悬线悬挂大小相等的小球完成一维碰撞实验.3.4.实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰.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.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.1.实验：接通电源，让小车

4、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.1.测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间由v=詈算出速度.2.改变条件：改变碰撞条件、重复实验.3.验证：一维碰撞中的动量守恒.方案四：利用等大小球做平抛运动完成一维碰撞实验.垂！'、'、'、线］\~~bM~^P~~N1.先用天平测出小球质量m2.装置使两小球碰时处于同一水平高度，且碰撞瞬2.按如图所示那样安装好实验装置，将斜槽固定在桌边，使槽的末端点切线水平，调节实验间入射小球与被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行，以确保正碰后的速度

5、方向水平.3.在地上铺一张白纸，在白纸上铺放复写纸.4.在白纸上记下重垂线所指的位置O,它表示入射球mi碰前的位5.先不放被碰小球，让入射小球从斜槽上同一高度处滚下，重复10次，用规画尽可能小的把所有的小球落点圈在里面,就是入射小球发生碰撞前的落地点P.6.把被碰小球放在斜槽的末端，让入射小球从同一高度滚下，使它发生正碰，重复10次，仿步骤5求出入射小球落地点的平均位置M和被碰小球落地点的平均位置N.7.过O和N在纸上作一直线.&用刻度尺量出线段OM、OP>ON的长度.把两小球的质量看是否成立.和相应的数值代入mi•

6、OP=m1•OM+m2•ON,五、数据处理1.速度的测量.方案一：滑块速度的测量：式中为滑块挡光片的宽度（仪器说明书上给出，也可直接测量），At为数字计时器显示的滑块（挡光片）经过光电门的时间•方案二：摆球速度的测量：式中h为小球释放时（或碰撞后摆起的）高度，h可用刻度尺测量（也可由量角器和摆长计算出）.△X方案三:小车速度的测量:v=^,式中是纸带上两计数点间的距离，可用刻度尺测量，肛为小车经过Ax的时间，可由打点间隔算出.2.验证的表达式.miVi+m2V2=miVi1+m2v2'・方案四：验证的表达式：m1OP

7、=m1OM+m2ON.六、注意事项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.(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)若利用斜槽小球碰撞应注意:①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释放;③选质量较大的小球作为入射小球;④实验过程中实验桌、斜槽

8、、记录的白纸的位置要始终保持不变.1.探究结论.寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变.七、误差分析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，两摆球是否等大，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.某同学用如图所示的装:U