实验：验证动量守恒定律要点.ppt

实验：验证动量守恒定律 一、实验目的 1．验证一维碰撞中的动量守恒． ． 二、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． 三、实验器材 斜槽、大小相等而质量不等的小钢球两个、重垂线、白纸、复写纸、天平、刻度尺、圆规． 实验步骤： 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，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，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5所示． 7．整理好实验器材放回原处． 8．实验结论： 在实验误差范围内，讨论碰撞系统的动量守恒． 误差分析： 实验中发现碰撞后系统(m1、m2)水平方向的总动量小于碰撞前系统水平方向的总动量，误差主要来源于： 1．没做到准确的正碰，则误差较大；斜槽末端若不水平，则得不到准确的平抛运动而造成 误差． 2．O、P、M、N各点定位不准确，测量和作图有偏差． 1.在做“碰撞中的动量守恒”的实验中,入射球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速释放,这是为了使 （ ） A.小球每次都能水平飞出槽口 B.小球每次都以相同的速度飞出槽口 C.小球在空中飞行的时间不变 D.小球每次都能对心碰撞 2.在“验证动量守恒定律实验”中,下列关于小球落点的说法,正确的是 （ ） A.如果小球每次从同一点无初速度释放,重复几次的落点一定是重合的 B.由于偶然因素的存在,重复操作时小球落点不重合是正常的,但落点应当比较密集 C.测定P的位置时,如果重复10次的落点分别是P1,P2,P3,……,P10,则OP应取OP1、OP2、OP3、……、OP10的平均值,即:OP= D.用半径尽可能小的圆把P1、P2、P3,……,P10圈住,这个圆的圆心是入射小球落点的平均位置P 3.如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图. （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（ ） A.m1m2,r1r2 B.m1m2,r1r2 C.m1m2,r1=r2 D.m1m2,r1=r2 （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 B.游标卡尺 C.天平 D.弹簧秤 E.秒表 （3）设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,P为碰前入射小球落点的平均位置,则关系式（用m1、m2及图中字母表示）( )成立,即表示碰撞中动量守恒. * * 要测量的物理量： 1、入射小球的质量m1和被碰撞小球的质量m2 2、入射小球平抛运动的水平位移 3、碰撞后两球的水平位移 注意事项 （５）?? 白纸铺好后不能移动 １）?? 斜槽未端的切线要水平，以保证小球作平抛运动。 ２）?? 入射小球的质量要大于被碰球的质量。 （３）?? 入射球在斜槽轨道上的释放点每次 都相同 ４）?? 调节小支柱的位置和高度，使两球恰好在槽口处发生正碰。 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． (2)采取多次测量求平均值的方法减小偶然误差． B B、D B AC * *