实验8　验证动量守恒定律.pptx

实验八验证动量守恒定律;夯实双基;基础梳理;[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．(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：利用等长摆球完成一维碰撞实验

[实验器材]

带细线的摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等．

;[实验步骤]

1．测质量：用天平测出两小球的质量m1、m2.

2．安装：把两个等大小球用等长细线悬挂起来．

3．实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰．

4．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．;实验方案三：利用两辆小车完成一维碰撞实验

[实验器材]

光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥．

;[实验步骤]

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．

3．实验：接通电源，让小车A运动，小车B静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两小车连接成一个整体运动．

4．测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间，由v＝算出速度．

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．;实验方案四：利用斜槽滚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：按照如图所示安装实验装置．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．记下重垂线所指的位置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．??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.

;三、误差分析

1．系统误差：主要来源于实验器材及实验操作等．

(1)碰撞是否为一维碰撞．

(2)气垫导轨是否完全水平，摆球受到空气阻力，小车受到长木板的摩擦力，入射小球的释放高度存在差异．

2．偶然误差：主要来源于质量m1、m2和碰撞前后速度(或水平射程)的测量．

;四、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，给滑块的初速度应沿着导轨的方向．

(2)若利用摆球进行验证，实验前两摆球应刚好接触且球心在同一水平线上，将摆球拉起后，两摆线应在同一竖直平面内．

(3)若利用两小车相碰进行验证，要注意平衡摩擦力．

(4)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．;素养发展;(2024·常熟期中)某同学用如图甲所示装置做“验证动量守恒定律”实验．图中O是斜槽水平末端在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰小球时入射小球的平均落点，M为与被碰小球碰后入射小球的平均落点，N为被碰小球的平均落点．;解析：为使小球离开轨道做平抛运动，保证出射速度水平，所以轨道末端必须水平，故A正确；在实验过程中，小球的落点通过白纸和复写纸获得，若移动白纸将不能确定小球的位置，但复写纸可以移动，故B错误；为防止入射小球碰后反弹，则入射小球的质量必须大于被碰小球的质量，两球的半径相同，故C错误；同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放，以保证到达底端做平抛运动时的速度相同，故D正确．;(2)实验中，除测量平抛射程OM、ON、OP外，还必须测量的物理量有(填选项字母)_____.

A．测量入射小球质量m1和被碰小球质量m2

B．测量抛出点距地面的高度H

C．测量S离水平轨道的高度h

D．测量入射小球半径r1和被碰小球半径r2;解析：根据动量守恒定律有m1v0＝m1v1＋m2v2

抛出后各自做平抛运动，则水平方向x＝vt

联立代入具体射程可得m1OP＝m1OM＋m2ON

可知，除测量平抛射