实验验证动量守恒定律.doc

《实验验证动量守恒定律.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、物理科学案序号37高二年级班教师学生第一章实验：验证动量守恒定律【实验目的】研究在弹性碰撞的过程中，相互作用的物体系统动量守恒。【实验设计】【情景设计1】用运动的小球A去碰静止的小球B。设球A的初速度为，质量为,球B的质量为，碰撞后球A的速度为,B球的速度为。动量守恒的表达式：，需要测量的物理量有：需要器材：天平、光电计时器【情景设计2】利用平抛运动验证碰撞过程中的动量守恒（1）实验装置：入射球从斜槽上某一高度由静止滚下来，与放在斜槽前边支柱上的被碰小球发生碰撞后，两球都做平抛运动。（2）碰撞过

2、程中水平方向动量守恒动量守恒表达式：；推导式：需要测量的物理量有：（3）装置要求：①保证平抛：调节斜槽的末端，检验方法：②保证正碰：两球相等③保证不被弹回：入射球质量应被碰球的质量【实验原理】实验装置如上图所示，质量较大的入射球在斜槽上从静止滚下来，跟放在斜槽前边支柱上质量较小的被碰小球发生碰撞后，两球都做．由于两球作平抛运动的高度相同，由平抛运动知识可知，各小球在落地前的相同，若用小球的飞行时间做时间单位，则在数值上就等于小球飞出的水平速度，所以只要测出和，以及代入公式就可验证动量守恒定律．【

3、实验器材】斜槽、重锤线，两个半径相等而质量不等的小球，白纸，复写纸，天平和砝码，刻度尺，（游标卡尺），圆规。【实验步骤】1．用天平测出两个小球的质量m1、m2,选质量较大的球为入射球。2．如图所示将斜槽固定在桌边，并使斜槽末端切线水平。3．在水平地上合适的位置铺一张白纸，白纸上铺放复写纸。4．在白纸上记下重锤线所指的位置O，它表示入射球平抛的初始位置。5．先不放被碰小球，让入射球从斜槽上同一高度处由静止开始滚下，重复10次。用尽可能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．6

4、．把被碰球B放在斜槽末端，让入射球A从斜槽上同一高度处由静止开始滚下与B发生正碰，重复10次。用同样的方法标出碰撞后入射小球落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N.7．用刻度尺量出线段OM、OP、ON的长度。8．分别算出与的值，看在实验误差允许的范围内是否相等。【注意事项】1．应使入射小球的质量大于被碰小球的质量。2．要调节好实验装置，使固定在桌边的斜槽末端点的切线水平，小支柱与槽口间距离使其等于小球直径，而且两球相碰时处在同一高度，碰撞后的速度方向在同一直线上。3．每次入射小球从槽上相同位

5、置由静止滚下，可在斜槽上适当高度处固定一档板，使小球靠着挡板，然后释放小球。4．白纸铺好后不能移动。【误差的主要来源及分析】1.实验所研究的过程是两个不同质量的金属球发生水平正碰，因此“水平”和“正碰”是操作中应尽量予以满足的前提条件．2.实验中两球球心高度不在同一水平面上，给实验带来误差．3.每次静止释放入射小球的释放点越高，两球相碰时作用力就越大，动量守恒的误差就越小；4.应进行多次实验减小误差．【课后作业】1．如图为实验室中验证动量守恒实验装置示意图（1）若入射小球质量为m1，半径为r1；

6、被碰小球质量为m2，半径为r2，则（）A．m1>m2r1>r2B．m1>m2r1m2r1＝r2D．m1

7、示装置通过半径相同的A、B两球碰撞来验证动量守恒定律，实验时先使质量为mA的A球从斜槽上某一固定点G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，把质量为mB的B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，得到了如图所示的三个落地处。。0102030。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(cm)GOOPQR①请在图中读出OP=cm。

8、②由图可以判断出R是球的落地点，Q是球的落地点。③为了验证碰撞前后动量守恒，该同学只需验证表达式。BACD3.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的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律，实验装置如图所示，采用的实验步骤如下：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，静止放置在气垫导轨上；d