高中物理 第1章 动量守恒研究 实验 验证动量守恒定律教学案 鲁科版选修3-5-鲁科版高二选修3-5.pdf

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实验验证动量守恒定律

一、实验目的

验证碰撞中的动量守恒．

二、实验原理

．mmmm

1质量为和的两个小球发生正碰，假设碰前运动，静止，根据动量守恒定律

1212

mvmvmv

应有：＝′＋′．

111122

2．因小球从斜槽上滚下后做平抛运动，由平抛运动知识可知，只要小球下落的高度相

同，在落地前运动的时间就相同．那么小球的水平速度假设用飞行时间作时间单位，在数值

上就等于小球飞出的水平距离．所以只要测出小球的质量及两球碰撞前后飞出的水平距离，

mOPmOMmON

代入公式，即＝＋．假设在实验误差允许X围内成立，就验证了两小球组成的

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OPOMON

系统碰撞前后总动量守恒．式中、和的意义如下图．

三、实验器材

斜槽，大小相等质量不同的小钢球两个，重垂线一条，白纸，复写纸，天平一台，刻度

尺，圆规，三角板．

四、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碰撞球．

2．按照图所示安装实验装置，调整固定斜槽，调整时应使斜槽末端水平．

．O

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．

．

4不放被碰小球，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

P

尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面．圆心就是小球落点的平均位置．

5．

把被碰小球放在槽口上，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

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M

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和被碰小球落点的平均

N

位置，如下图．

．ONOPOMONmOPmOM

6连接，测量线段、、的长度，将测量数据填入表中，最后代入＝

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mON

＋，看在误差允许的X围内是否成立．

2

五、须知

．

1斜槽轨道末端的切线必须水平，判断是否水平的方法是将小球放在斜槽轨道平直部

分任一位置，假设小球均能保持静止，那么说明斜槽末端已水平．

2．入射小球每次都必须从斜槽轨道同一位置由静止释放，可在斜槽适当高度处固定一

挡板，使小球靠着挡板，然后释放小球．

3．入射球的质量应大于被碰球的质量．

4．实验过程中确保实验桌、斜槽、记录所用的白纸的位置要始终保持不变．

．mmOPOMON

5在计算时一定要注意、与、和的对应关系．

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6．应尽可