- 1、本文档共31页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
第4节实验:验证动量守恒定律
实验目的
1.领会验证动量守恒定律的实验原理。
2.会用不同的方案验证动量守恒定律。
实验原理
在一维碰撞中,测出相碰撞两物体的质量m1、m2和碰撞前物体的速度v1、v2及碰撞后物体的速度v1′、v2′,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。
;[实验方案一]利用气垫导轨完成一维碰撞实验
[实验器材]
气垫导轨、数字计时器、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。
[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,利用配套的数字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。;[实验方案二]利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律
[实验器材]
斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸等。
;[实验步骤]
1.测质量: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.安装:按照图甲所示安装实验装置。调整固定斜槽使斜槽底端水平。
3.铺纸:白纸在下,复写纸在上且在适当位置铺放好。记下铅垂线所指的位置O。
4.放球找点: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.碰撞找点: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。如图所示。
6.验证:连接ON,测量线段OP、OM、ON的长度。将测量数据填入表中。最后代入m1·OP=m1·OM+m2·ON,看在误差允许的范围内是否成立。
7.结束:整理好实验器材放回原处。
;[数据处理]
验证的表达式:m1·OP=m1·OM+m2·ON
误差分析
1.系统误差:主要来源于装置本身是否符合要求。
(1)碰撞是否为一维。
(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,用长木板实验时是否平衡掉摩擦力。
2.偶然误差:主要来源于质量m和速度v的测量。
;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验证,调整气垫导轨时,应注意利用水平仪确保导轨水平。
(2)若利用平抛运动规律进行验证,安装实验装置时,应注意调整斜槽,使斜槽末端水平,且选质量较大的小球为入射小球。
;[典例1]如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
;(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通过仅测量__________(填选项前的符号),间接地解决这个问题。
A.小球开始释放高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的射程
(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时先让入射球m1多次从倾斜轨道上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP,然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复。
;接下来要完成的必要步骤是__________。(填选项前的符号)
A.用天平测量两个小球的质量m1、m2
B.测量小球m1开始释放高度h
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OM、ON
(3)若两球碰撞前后的动量守恒,其表达式为___________________[用(2)中测量的量表示]。
;[答案](1)C(2)ADE(3)m1·OM+m2·ON=m1·OP;[关键点拨]
(1)要保证入射小球和被碰小球发生对心碰撞,两个小球的半径应相等。
(2)要保证入射小球和被碰小球碰后均做平抛运动,斜槽末端切线必须水平。
(3)确定小球落点的平均位置时,应用尽可能小的圆把各个落点圈住,而偏离较远的点舍去,不考虑。
;[对点训练]
1.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。我们可以用两个光电门以及滑块A和B来探究动量守恒定律,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.给B一个水平向左的初速度,记录B通过光电门2的挡光时间为tB
d.B与静止在导轨上的A发生碰撞后,A向左运动通过光电门1的挡光时间为tA,B向右运动通过光电门2的挡光时间为tB′;(1)实验中测得滑块B
您可能关注的文档
- 物理选择性必修1优质课公开课第2节 简谐运动的描述.pptx
- 物理选择性必修1优质课公开课第2节 全反射.pdf
- 物理选择性必修1优质课公开课第2节 全反射.pptx
- 物理选择性必修1优质课公开课第3节 波的反射、折射和衍射.pdf
- 物理选择性必修1优质课公开课第3节 波的反射、折射和衍射.pptx
- 物理选择性必修1优质课公开课第3节 动量守恒定律.pptx
- 物理选择性必修1优质课公开课第3节 光的干涉.pptx
- 物理选择性必修1优质课公开课第3节 简谐运动的回复力和能量.pdf
- 物理选择性必修1优质课公开课第3节 简谐运动的回复力和能量.pptx
- 物理选择性必修1优质课公开课第4、5节 波的干涉 多普勒效应.pdf
文档评论(0)